The aim of this thesis was to describe how a manual assembly process of polycarbonate sheets for heat exchangers can be automated with an industrial robot. The objectives were to design suitable robot cell concepts and simulate them to describe how the automated process could be done and to present which machines and equipment that could be used. Additionally, productivity rates and investment costs was to be calculated.The project started with a situation assessment and a literature review. Experts and suppliers of robotic equipment were consulted, and the results served as a basis for the concept generation process. Several concept ideas were evaluated, and three ideas using adhesive for the assembly were chosen for further studies and simulation. Existing products and machines were used in the designs when possible. By modeling and simulating the cells in simulation software, feasible cell designs was created, and cycle times were measured.The three proposed solutions all utilize an industrial robot, a vacuum gripper and adhesive as the assembly method. Two of the concepts has the robot attending different adhesive dispensing machines; one gantry and one conveyor. In the third concept, the robot applies the adhesive. The cell design that achieved the lowest cycle time in the simulations was the conveyor concept, with a cycle time of 21 seconds per sheet. The conclusion of the study is that investing in a robot cell would increase productivity. / Syftet med detta arbete var att designa en robotcell anpassad för tillverkning av värmeväxlarpaket i moduler. Målet var att besvara hur tillverkningen av värmeväxlare kan automatiseras samt vilken robot och övriga verktyg och maskiner som kan användas. Vidare skulle den möjliga produktionstakten och investeringskostnaden för designförslagen beräknas. Arbetet inleddes med en nulägesanalys och en litteraturstudie. Ett flertal experter och leverantörer inom automationsområdet konsulterades. Resultaten från detta låg till grund för en konceptgenereringsprocess i vilken ett flertal designidéer togs fram. Tre av dessa designförslag valdes ut för vidare studier och simulering. Genom att modellera och simulera robotcellerna kunde de utformas realistiskt och möjliga cykeltider beräknas. De tre designförslagen använder alla en robotarm, ett vakuumgripdon samt lim som metod för monteringen. Två av koncepten består av en medelstor robotarm som betjänar en limappliceringsmaskin. I ena konceptet är det en kartesisk robot med limbord som används för limappliceringen, i det andra är det ett transportband som för plastskivan under ett antal limpistoler. Det tredje designförslaget låter en större robot, utrustad med verktygsväxlare, utföra alla moment i processen genom att den byter verktyg mellan vakuumgripdon och limpistol. Det koncept som uppnådde den lägsta cykeltiden i simuleringarna var lösningen med rullbandet, med en cykeltid på 21 sekunder per skiva. Studiens slutsats är att en investering i en robotcell skulle leda till ökad produktivitet jämfört med manuell produktion.

The stacking of membrane electrode assemblies (MEA) and bipolar plates is a key process in fuel cell stack production, in which requirements for high accuracy and shortest possible process time must be taken into account. In this paper technical systems for fuel cell stack assembly are analysed regarding means for handling, gripping and alignment of the components. The different methods are compared and evaluated, followed by a novel system allowing for an on-the-fly measurement of the position / Das Stapeln von Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) und Bipolarplatten ist ein Schlüsselprozess in der Brennstoffzellen-Stack-Produktion, bei dem die Anforderungen an eine hohe Genauigkeit und eine möglichst kurze Prozesszeit berücksichtigt werden müssen. In diesem Beitrag werden technische Systeme für die Montage von Brennstoffzellenstapeln hinsichtlich der Handhabung, des Greifens und der Ausrichtung der Komponenten analysiert. Die verschiedenen Methoden werden verglichen und bewertet, gefolgt von einem neuartigen System, das eine on-the-fly Messung der Position ermöglicht.

LightLab är ett företag som befinner sig i en expansionsfas. Automatisering innebär att göra enprocess mer eller mindre självfungerande, utan mänsklig inverkan. Detta används för att tillexempel effektivisera, öka kvalitén och/eller avlasta människans arbete i en process. I dettaavseende vill LightLab titta på att automatisera en förflyttning av ett glas (glaschipp) mellan tvåfixturer.I arbetet läggs en teoretisk grund där olika robotmodeller undersöks för att ta fram den somlämpar sig bäst efter LightLabs behov. Det avgörs i en nulägesanalys där kraven specificeras. Enkollaborativ version av länkarmsroboten tas fram som det bästa generella förslaget tillutförandet. Därtill kommer en analys av och förslag på verktyg till roboten för att kunna greppatag om glaset samt förslag på visionsystem för kvalitetssäkring av chippet. Den generellalösningen testas sedan i fysiska experiment samt i simuleringsmjukvaran RobotStudio.Efter att simuleringen är gjord kommer en marknadsundersökning för att hitta kollaborativalänkarmsrobotar som uppfyller kravspecifikationen. Slutligen läggs ett lösningsförslag på tremodeller fram som ett resultat av förstudien. GoFa (ABB), iisy ( KUKA) eller UR3e (UniversalRobots). ABB och KUKA är även intressanta utifrån deras övriga modeller av industrirobotaroch god kontakt med dem samt erfarenhet av deras robotsystem kan ge en god grund införframtiden.Det tillkommer fortsatt arbete med att designa och implementera gripdon av något slag där så välsugkoppar som mekaniskt gripdon är möjliga verktyg till roboten. Ett sugkoppsverktyg somgriper tag i chippet underifrån ger minst påverkan på chippet.Det viosionsystem som finns på LightLab, Gocator inline 2420, kan användas förkvalitetssäkring av glaschippen. Ett 2D-visionsystem är ett gångbart alternativ.I framtiden då produktionsledet blir mer fast kommer det behövas andra modeller av robotar somutför specifika uppgifter. KUKA och ABB är därför favoriter bland de tre då en god kontakt ocherfarenhet med deras system kan ge en mindre tröskel in till framtida utvecklingssteg.