Cariitti Oy:n kehitysprojekti keskittyi kahteen osa-alueeseen:
- yhteistyörobottisolun (cobottisolun) uudistamiseen
- tähtitaivasvalaisimien kuitunippujen valmistusprosessin optimoinnin tutkimiseen.
Tavoitteena oli parantaa tuotannon tehokkuutta, vähentää manuaalista työpanosta ja luoda ratkaisu-konsepteja, joita voidaan hyödyntää sekä nykyisessä tuotannossa että tulevissa laajennuksissa.
1. Cobottisolun uudistaminen ja automaation parantaminen
Alkuperäinen cobottisolu oli kiinteästi paikallaan, ja siinä ilmeni teknisiä haasteita, jotka rajoittivat robotin potentiaalia. Solu oli alun perin suunniteltu suorittamaan ruuvaus- ja liimaustoimenpiteitä erilaisille saunavaloprojektoreille ja suurille linssikomponenteille.
Projektissa solu suunniteltiin uudelleen liikkuvaksi – sen voi nyt purkaa ja koota tarvittaessa nopeasti, kuten kuvassa nähdään.
Samalla soluun integroitiin uusi valmistusprosessi pienikokoisille saunaspot-valoille. Uudistuksessa ratkaistiin myös aiempia alustaongelmia ja ohjelmoitiin cobotti uudelleen tehokasta käyttöä varten.
Käyttäjäystävällinen käyttöliittymä ja ohjelmanvaihto
Projektissa kehitettiin käyttöliittymä, jota myös vähäisen robotiikkaosaamisen omaavat työntekijät voivat käyttää. Keskeiseksi ratkaisuksi nousi yksinkertainen kytkinmekanismi, jolla robotin ohjelmia voidaan vaihtaa turvallisesti ja nopeasti.
Kuva 2. Kytkinmekanismi
Laadunvalvonta tekoälyn avulla
Työsoluun kehitetiin konsepti jossa konenäköön perustuva laadunvalvontajärjestelmällä pystyttiin seulomaan ruuvauksien laatua. Ulkoinen kamera ja esikoulutettu tekoälymalli tunnistavat automaattisesti mahdolliset virheet tuotantovaiheessa.
Kuva 3. Laadunvalvontajärjestelmä
Tulevaisuuden robottisolu – joustava ja monikäyttöinen ratkaisu
Projektissa hahmoteltiin myös tulevaisuuden robottisolun konsepti, jossa cobotti on helposti liikuteltava ja työpisteet voidaan järjestää uudelleen tuotantotarpeiden mukaan. Modulaarinen ratkaisu mahdollistaa sen, että sama robotti voi suorittaa useita eri työvaiheita – ei pelkästään kokoonpanoa, vaan myös esimerkiksi laadunvalvontaa, ruuvausta, liimausta ja testauksia.
Tavoitteena on monikäyttöinen ja skaalautuva robottisolu, joka mukautuu nopeasti muuttuviin tuotantoprosesseihin ja parantaa koko linjan tehokkuutta.
Tähtitaivasvalaisimien valmistusprosessin pullonkaulojen ratkaiseminen – Tarvitaanko robotiikkaa vai päästäänkö perinteisellä suunnitelulla ratkaisuun.
Projektin laajempi tavoite oli analysoida saunojen tähtitaivasvalaisimien valmistusprosessia ja kehittää ratkaisuja tunnistettuihin pullonkauloihin. Aiemmin valokuituja käsiteltiin yksitellen joka työvaiheessa, mikä teki valmistuksesta hidasta ja työlästä
Keväällä 25 saavutettiin tuotantoprosessin analysoinnin perusteella.
Tuotantoprosessia analysoitiin perusteellisesti, jolloin tunnistettiin pullonkaulat, kuten liimauksen ja lämmityksen välivaiheet. Näihin kehitettiin konseptiratkaisuja, kuten jigiteline, joka mahdollistaa kuitunippujen yhtenäisen liimauksen ja tärinäyksiköllä pyritään parantamaan kapillaari-ilmiön kuitunippujen liimaus vaihetta.
Tätä projektivaihetta on tukemassa materiaalitekniikan opiskelijat, jossa heidän työpanoksellaan saadaan tutkittua tarkemmin materiaalitekniset ominaisuudet liimassa ja mahdollisesti kokeiltua parasta mahdollista liimaa vaihtoehtoa.
2. Prosessin optimointi: Kiekko ja liimausjigi
Kevään ja syksyn 2025 aikana kehitettiin ratkaisut, jotka poistivat merkittäviä aikahäviöitä tuotannosta.
Kuitujen kiinnitys kiekkomenetelmällä
Uusi menetelmä hyödyntää hionnassakin käytettävää kiekkoa, johon kuidut kiinnitetään jo prosessin alussa. Tämä poistaa tarpeen:
- liimata kuituja yksitellen
- siirtää kuituja uuniin ja pois
- kiinnittää niitä uudelleen hiontakiekkoon
Näin koko prosessi nopeutuu huomattavasti.
Uusi liimausjigi
Liimausjigi on rakennettu pylväsporakoneen telineeseen. Se mahdollistaa kaikkien kuitujen samanaikaisen liimauksen.
Sen toiminta perustuu kahteen ilmiöön:
- Dippaus: kuidut upotetaan tasamittaisesti 2 mm syvyyteen
- Värähtely: tärinä tehostaa liiman nousua kuituihin kapillaari-ilmiön avulla
Liima annostellaan uraan, joka on mitoitettu tarkasti yhden annoksen tilavuudelle.
3. Uunitusprosessin uudelleensuunnittelu
Liiman kovetus suoritetaan edelleen alkuperäisessä uunissa, mutta sen rakennetta päivitettiin tehokkuuden parantamiseksi:
- Lämpövastus suunnattiin ylöspäin → kuidut osoittavat alaspäin, jolloin liima ei valu
- Parannettu eristys → vähentää hallitsemattoman ilmavirran vaikutuksia
- Uusi jäähdytysosio → turvallinen ja nopea jäähdytys kovetuksen jälkeen
4. Kiinnitysmenetelmät
Sekä uunissa että jigin käytössä kiekon paikannus perustuu tarkkaan 6 mm uraan.
- Uunissa: mekaanista kiinnitystä ei tarvita – kiekon oma paino riittää
- Liimausjigissä: käytetään paininlevyä ja siipimuttereita, jotta tärinä siirtyy tehokkaasti kuituihin
Cariitti Oy
Cariitti Oy kehittää optisia valaistusratkaisuja teollisuuden ja kotitalouksien käyttöön, erityisesti kuituvalaistukseen.