CNC-ohjattu liimanlevityskone

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja valmistaa CNC-ohjattu liimanlevityskone. Koneen tavoitteena on luoda edellytykset yrityksen jatkuvasti suurentuvien sarjakokojen liimauksen automatisointiin. Liimaus on komposiittituotteiden yleisimpiä liittämismuotoja ja näin olleen prosessin automatisoinnilla voitaisiin saavuttaa edistystä laadun ja ajankäytön parantamiseksi. Työ on toteutettu CSI composites:ille, joka on suomalainen komposiittialan yritys.

Koneen valmistamista lähdettiin toteuttamaan 3D-tulostimen toimintaperiaatteen ympärille. Kone tulisi toimimaan samanlaisella ohjauksella, elektroniikkakomponenteilla ja työn suunnitteluohjelmalla. Koneen rungon suunnittelulle asetettiin tavoitteeksi luoda kevyt ja tukeva runko. Runko oli koneessa tärkeä elementti sen nopeustavoitteen kannalta. Suunnittelussa pyrittiin vastaamaan tähän tavoitteeseen käyttämällä kevyitä materiaaleja sekä pitämällä osakokoonpanot yksinkertaisina.

Tuloksena työssä saatiin lähes valmis kone, joka kykenee pienellä jatkokehityksellä saavuttamaan automaationa toimivan liimanlevityksen tavoitteen. Työn toteutusaikataulun takia viimeisiä testejä ja kalibrointia ei saatu suoritettua suunnitellulla tavalla. Työn viimeistelyn myötä yritys saa käyttöönsä tehokkaan koneen liimakokoonpanojen tuotantoon.

The purpose of this bachelor’s thesis was to design and manufacture CNC-controlled glue application machine. The goal was to create a possibility to automate the glue application process to manage better company’s continuously growing product quantities. Adhesive bonding is one of the most common attaching methods used in composite manufacturing. This machine could help to further improve product quality and lower the time used in bonding process. This thesis was made for CSI composites, which is a Finnish composite manufacturer.

Design of the machine was heavily based around 3D-printing technology. The machine was designed to work with similar electrical components, CNC-system and work design system as 3D-printers. Important element in the frame design was speed of the machine which lead to light machine. Frame design was based on this aspect of the machine. Light materials and simple part assemblies were used to achieve this goal.

In conclusion we were able to create almost complete machine. This machine will need few minor modifications to meet the goals of autonomous glue application. Work schedule limited the testing and calibration of the machine when writing this thesis. After the modifications are done the company will have powerful machine to help with adhesive bonding processes.