Tuottavuutta ja kilpailukykyä kierteenvalssauksen automatisoinnilla

Kari Harju

Halikossa toimiva Salomaan Konepaja tehostaa kierteityksen toimintojaan kappaleenvalmistuksessa. Yrityksen kierteenvalssauskoneen ympärille rakennettiin syksyllä ominaisuuksiltaan monipuolinen automaattisolu avaimet käteen toimituksena.

Uusi tuotantosolu nostaa tuottavuutta Salomaan Konepajalla. Solun ydinkoneet ovat Akean kierteenvalssauskone ja teollisuusrobotti Yaskawalta.

Salomaan Konepaja on Halikossa toimiva metallin sopimusvalmistaja.

Perinteensä 1930-luvun alkuun ulottavan, nyt neljännessä polvessa toimivan perheyrityksen ydinosaamista on teräskomponenttien ja teräsrakenteiden valmistus.

Salomaa tekee asiakkailleen sopimusvalmistusta ja vakiotuotteita, joita ovat mm. voimalinjojen rakentamiseen liittyvät kiinnitysosat ja tarvikkeet niin pien- ja keskijännitejakeluverkkojenkin osalta. Yritys tekee myös sähköratojen teräsosia. Oman kokonaisuutensa muodostavat Turvatikas-tuotteet, joita yritys tekee sopimusvalmistuksena.

Salomaan Konepajan tuotteita ovat mm. voimalinjojen rakentamiseen liittyvät kiinnitysosat. Kierteitä tarvitaan niistä useimpiin. Mittoja tarkistelemassa Petri Kivelä, vasemmalla Eero Salomaa.

Toimintaa täydentävät mekaniikkasuunnittelu-, tuotteistamispalvelut sekä kasvavat logistiikkapalvelut. Muun muassa asiakkaiden materiaalien ja valmiiden tuotteiden varastointiin yrityksellä on käytössään hyvät tilat.

25 henkilöä työllistävän yrityksen tuotanto on sertifioitu teräsrakenne- laatu- ja ympäristösertifikaatein.

”Asiakaspalvelussa paras luottamuksen osoitus ovat yrityksen monet vuosikymmenien mittaiset asiakkuudet”, toteaa myyntijohtaja Lauri Salomaa.

Lujuutta kierteen valssauksella

Salomaan Konepajan käytössä on konekantaa niin levytöihin, monipuoliseen koneistukseen, induktiokuumennukseen sekä käsin tai robotilla tapahtuvaan hitsaukseen.

Tiloja on laajennettu tarpeisiin sopivaksi. Viimeisin laajennus toteutettiin viime vuonna, jolloin esikäsittelyvaiheet siirrettiin uuteen halliin.

Materiaaleista yritys käsittelee teräslevyä, lattatankoa, pyörötankoa, harjaterästä, teräsprofiileja sekä teräsputkia.

”Suurin osa tuotteista on kuumasinkittyjä tai sähkösinkittyjä. Pintakäsittelyn jälkeen tuotteet kokoonpannaan, pakataan ja toimitetaan asiakkaan tarpeen mukaan.”, tiivistää Lauri Salomaa.

Salomaan Konepajan yksi tuotannon erikoisosaamisalue on kierteitys. Ne yritys valmistaa paitsi koneistamalla, useimmiten valssaamalla.

”Kun kierre tehdään muovaamalla eikä materiaalia poistaen, siitä saadaan leikattua kierrettä lujempi. Teemme kierteen valssausta pyörö- ja myös harjateräksiin. Suurin valssattava kierrekoko on M56”, tuotantojohtaja Eero Salomaa kertoo.

Myös harjateräsmateriaaleihin kierteitys tehdään valssaamalla. Kaksoisleukapihdein varustettu tarrain syöttää pyörähdyskappaleet koneelle.

Solu kierteenvalssauskoneen ympärille

Kierteenvalssauksen tarpeisiin Salomaan Konepaja päivitti viime vuoden lopulla teknologiaa hankkimalla käyttöönsä Akean GEV-sarjan koneen.

Tanskalainen Akea räätälöi koneita mm. puoli- ja täysautomaattiseen kierteenvalssaukseen, ja lisäksi yrityksen tuotannossa ovat erikoiskoneet sekä esimerkiksi päidenkäsittelyyn tarkoitetut koneet.

”Tarvitsimme lisäkapasiteettia kierteitykseen ja aiempaa suurempien kierteiden valmistamiseen. Kone räätälöitiin tarpeidemme mukaan”, sanoo Eero Salomaa.

Uusi kierteenvalssauskone toimi muutaman kuukauden manuaalisena, mutta varsin pian yrityksessä huomattiin, että lisätehoilla ja kapasiteetilla olisi tilausta.

Näin syntyi projekti, jonka lopputuloksena yhteistyössä robottitoimittajan kanssa toteutettiin koneen ympärille solu, mikä perustuu suorituskykyiseen robotisoituun materiaalinkäsittelyyn.

”Siten koneen toiminta saatiin huomattavasti tuottavammalle tasolle. Kokonaisuus soveltuu joustavasti laajalle kappalekirjolle, ohjelmointi on nopeaa ja lisäksi mukana on toimintoja, jotka soveltuvat hyvin automaattikokonaisuudessa tehtäviksi. Saamme tehtyä myös kierteen mittaukset ja kappaleen merkinnän samassa solussa. Aikaa säästyy, kun erilliset työvaiheet vähenevät ja fyysisesti kuormittava kappaleiden käsin siirtely jää pois”, sanoo Salomaan Konepajan kehityspäällikkö Petri Kivelä.

Monitoimipaketti. Soluun integroituja ovat myös kierteenmittaus- ja kappaleenmerkintä.

Monipuolinen kokonaisuus

Toteutetun robottijärjestelmän ydin on Yaskawa Motoman MH 180-teollisuusrobotti.

Syöttö robotille tapahtuu syöttökoneistolla varustetusta harja- ja pyöröterästen syöttölaitteesta, lavapalettiasemassa ovat paikat niin aihioille kuin valmiille kappaleillekin.

Keskeisenä osana kokonaisuutta on Yaskawan toimittama parametripohjaiseen ohjaukseen perustuva soluohjain, mikä tekee ohjelmien muokkauksesta hyvin nopeaa. Myös uusien ohjelmien teko on nopeaa ja niitä voi tehdä samanaikaisesti, kun robotti on käynnissä. Ohjelmointi ei vaadi varsinaisesti robotin ohjelmointitaitoa. Lisäksi kokonaisuuden yhteyteen toteutettiin automaattisen kierteen mittauksen mahdollistava mittausasema sekä pistemerkintälaitteisto, millä voidaan toteuttaa pysyvä merkintä kappaleeseen.

Automaattinen, kuljettimella varustettu syöttölaite erottelee harjateräkset nipusta ja paikoittaa ne hakuasemaan. Aseman lataus tapahtuu solun ulkopuolelta.

Perustyökierrossa robotti noutaa aihion makasiinista ja asettaa sen koneen syöttölaitteeseen. Valssauksen jälkeen robotti noutaa valmiin kappaleen koneesta. Sitten seuraa kierteen mittaus ja mahdollinen merkkaus. Lopuksi robotti siirtää valmiin kappaleen lavalle ja työkierto alkaa alusta.

Solussa sujuu myös kierteiden valmistaminen hyvin kookkaisiin kappaleisiin. Robotin kapasiteetti on 180 kg ja ulottuma 2,7 metriä.

 

Avaimet käteen

Salomaan Konepajan käytössä on ennestäänkin monipuolisesti robotiikkaa, mm. useita hitsausrobotteja, mutta uusi kokonaisuus oli erikoislaatuinen erityisesti räätälöintinsä osalta.

”Kokonaisuus on toteutettu avaimet käteen -periaatteella, tapauskohtaisesti räätälöitynä kokonaisuutena ja valmiiksi tuotantoon sovellettuna, joka on  Yaskawa Finland Oy:n tapa toimia. Kierteenvalssauksen yhteydessä kokonaisuus on ainutlaatuinen, sanoo myyntipäällikkö Teemu Kiiski Yaskawalta.

Miehiä projektissa. Ohjaimella Tapio Vähä-Piikkiö ja Petri Kivelä, keskellä Lauri Salomaa ja Eero Salomaa, oikealla Yaskawa Finlandin Teemu Kiiski.

”Eri tuotantokohteisiin automaattiasemia olemme toki toteuttaneet monentyyppisiä, noin 1700 toimitusta vuodesta 1983 lähtien. Ydinajatus soveltuu monentyyppisen valmistuksen robotisointiin.”

Uusi kierteenvalssaussolu asennettiin Salomaan Konepajan käyttöön loppusyksyllä. Kokonaisuus on jo täydessä tuotannossa.

”Töitä solulle on ollut alusta saakka hyvin. Solu on lyhentänyt tuotannon läpimenoaikaa ja olemme saaneet jo uusia asiakkaita koneen ansiosta”, sanoo Lauri Salomaa.