hig.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utveckling och utvärdering av gripdon till industriroboten KUKA KR 10R1440-2
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Industrial Management, Industrial Design and Mechanical Engineering, Mechanical Engineering.
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Industrial Management, Industrial Design and Mechanical Engineering, Mechanical Engineering.
2025 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 180 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Sammanfattning Detta examensarbete har genomförts i samarbete med Visro AB. Syftet var att utveckla ett anpassat gripdon till en industrirobot för automatiserad hantering av arbetsstycken i ett produktionsavsnitt hos ett verkstadsföretag. Projektet grundar sig i en önskan att minska risken för belastningsskador hos operatörer. Samt att undersöka hur produktionseffektiviteten påverkas genom att ersätta manuell hantering med en robotlösning. Arbetet inleddes med en behovsanalys i samråd med uppdragsgivaren, följt av en marknadsundersökning och teknisk kartläggning av befintliga lyftlösningar. Utifrån dessa underlag togs en målspecifikation fram där kundens krav och önskemål översattes till mätbara kriterier. Med hjälp av dessa parametrar utförs en bedömning av identifierade konkurrenter från marknadsundersökningen. Ett koncept togs fram med hjälp av morfologisk matris och Pughs konceptvalsmatris. Det valda konceptet kombinerar mekanisk gripverkan via två pneumatiska cylindrar med en integrerad vakuumsugkopp, för att säkerställa åtkomst till samtliga arbetsstycken. Konstruktionen modellerades i Autodesk Inventor och försågs med kommersiella standardkomponenter för enkel tillverkning och underhåll. Gripdonets totalvikt uppgår till 6,36 kg, vilket understiger viktgränsen för konstruktionen. Konstruktionen jämfördes med befintliga gripdon som identifierades i marknadsundersökningen. Jämförelsen genomfördes utifrån de mätbara kriterier som definierats i målspecifikationen. Resultatet visar att det framtagna gripdonet uppfyller kraven i applikationen och erbjuder konkurrenskraftiga egenskaper i relation till de konkurrerande alternativen. För att verifiera konstruktionens hållfasthet genomfördes flera FE-analyser i ANSYS. Resultaten visar att varken gripfingrar, bärstänger eller skruvförband utsätts för spänningar som överskrider materialens sträckgränser. En kontaktanalys bekräftade att inga glapp uppstår mellan gripdon och robotinfästning. Lastdataanalys i KUKA Load visade att roboten klarar att hantera gripdonet inom alla belastningsgränser. Slutligen genomfördes två simuleringar i programmet FlexSim för att beräkna TAK-värdet före och efter implementering av roboten. Resultatet visar att automatiseringen medför en tydlig ökning i effektivitet, särskilt vid längre drifttider. Sammantaget har ett gripdon tagits fram som möjliggör automatiserad detaljhantering, med potential att förbättra både ergonomi och produktivitet i den aktuella produktionsmiljön. 

Abstract [en]

Abstract This project was conducted in collaboration with Visro AB with the aim of developing a custom End-Of-Arm Tool (EOAT) for an industrial robot, intended to automate the handling of workpieces in a manufacturing environment. The project addresses the need to reduce the risk of strain-related injuries among operators and to evaluate how production efficiency can be improved through robotic automation. The work began with a needs analysis, followed by a market study and a technical review of existing lifting solutions. A specification of requirements was established and used to evaluate competing solutions based on measurable criteria. A concept was developed using morphological analysis and Pugh concept selection. The chosen design combines mechanical gripping via two pneumatic cylinders with an integrated vacuum cup to ensure access to all workpieces. The gripper was modeled in Autodesk Inventor using commercial standard components for easy manufacturing and maintainability. The final design weighs 6.36 kg, staying within the defined weight limit. Finite element analyses in ANSYS were carried out to verify structural integrity. Results confirmed that stresses in fingers, support rods and fasteners remain below material yield limits. A contact analysis showed no separation between the gripper and the robot interface. Load data evaluation in KUKA Load verified that the robot can operate the gripper within all limits. A comparison with existing commercial grippers was conducted based on criteria from the requirement specification. The developed solution met the application’s demands and showed competitive performance.  Lastly, FlexSim was used to simulate production efficiency before and after automation. The results indicate a significant improvement in overall equipment effectiveness, particularly during extended operation. The outcome is a gripper capable of automated workpiece handling, with potential to improve both ergonomics and productivity in the intended production setting. 

Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 36
Keywords [sv]
Robotverktyg, robotgripdon
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-48462OAI: oai:DiVA.org:hig-48462DiVA, id: diva2:1995934
External cooperation
Bergströms Konstruktionsbyrå AB
Subject / course
Mechanical engineering
Educational program
Högskoleingenjör
Supervisors
Examiners
Available from: 2025-09-11 Created: 2025-09-08 Last updated: 2025-10-02Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(5855 kB)86 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5855 kBChecksum SHA-512
07e44a589888ebc8330a7dd080e3538d9bc38128e5327b749c7b17e605066880302e6d0e3dd2d7e142b6773b71e213f6510b3951a4912701282a52e811168d8a
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Mechanical Engineering
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 86 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 170 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf