Konstruktion av modulär avrullningsenhet

Abstract

Detta examensarbete har utförts på uppdrag av den interna konstruktionsavdelningen vid Mirka Ab i Oravais. Företaget tillverkar avancerade slipmaterial, slipmedel och handhållna slipverktyg främst för export. Mirka har över 1400 medarbetare och 16 dotterbolag globalt.

Uppgiften bestod i att planera och konstruera en avrullningsenhet till en ny stansmaskin för dubbla slipmaterialrullar utifrån de krav och önskemål som satts. Denna konstruktion bör vara enkel, säker och ergonomisk att använda och därtill bör aven tillverkning och underhåll kunna genomföras smidigt. Som önskemål sattes att denna avrullningsenhets konstruktionslösningar och principer skall kunna tillämpas på kommande eller befintliga maskiner. Arbetet avgränsades till konstruktionen av en funktionell 3D-modell av avrullningsenheten som överensstämmer med kraven. Tillverkningsritningar, automationsplanering eller manualer hör inte till detta arbete.

Metoder som ligger till grund för genomförandet består av kravlista, koncept och 3D-modellering efter fördjupning av erforderlig teori i ämnet. Den kravlista som skapats användes för generering av koncept och slutligen ett val som ger riktlinjer för vidare konstruktion och modellering i CAD-program.

Resultatet bestod av en modulär dubbelavrullningsenhet och stämmer väl överens med de krav som uppgjorts för en fungerande konstruktion. Implementeringen av modulära system och nya synvinklar för dragning av slipmaterial ger tillverknings-, användnings-, och underhållsmässiga fördelar.

Tämä opinnäytetyö on suoritettu Oravaisissa sijaitsevan Mirka Oy:n sisäisen konesuunnitteluosaston toimeksiantona. Yhtiö valmistaa edistyneitä hiomamateriaaleja, hioma-aineita ja käsikäyttöisiä hiomakoneita pääasiassa vientiin. Mirkalla on yli 1400 työntekijää ja 16 tytäryhtiötä maailmanlaajuisesti.

Tehtävänä oli suunnitella kahdelle hioma-ainerullalle sopiva aukirullausyksikkö uudelle stanssauskoneelle asettujen vaatimuksien ja toiveiden mukaan. Tämän rakenteen tulisi olla yksinkertainen, turvallinen ja ergonominen. Lisäksi koneen valmistus ja ylläpito saisi olla vaivatonta. Toivomuksien mukaan aukirullausyksikön rakenneratkaisuja ja periaatteita voitaisiin soveltaa myös tulevaisuuden koneisiin. Opinnäytetyön rajaus asetettiin vaatimuksia noudattavan aukirullausyksikön suunnitteluun. Valmistuspiirustukset, automaatiosuunnittelu tai käsikirjan laadinta eivät kuulu tähän opinnäytetyöhön.

Suunnittelun toteutus koostuu vaatimuslistan, konseptien ja 3D-mallien laatimisesta tarpeellisen teorian syventymisen jälkeen. Vaatimuslista käytettiin konseptien luomiseen, jonka valinnan jälkeen aloitettiin CAD-ohjelmassa mallinnus.

Opinnäytetyön tulos, modulaarinen kaksoisaukirullausyksikkö, on hyvin sopusoinnussa laadittujen vaatimuksien mukaan. Uusien näkökulmien ja modulaarisen järjestelyn ansiosta, saadaan tuotannon, käytön, ja ylläpidon kannalta hyvin toimiva kokonaisuus.

This bachelor’s thesis work was carried out on behalf of the internal machine construction department at Mirka Ab in Oravais. The company manufacture advanced abrasive materials, grinding agents and handheld power tools primarily for export. Mirka has over 1400 employees and 16 subsidiaries globally.

The task consisted of planning and designing a double unwinding unit for abrasive material rolls based on the requirements and wishes set. This construction should be easy, safe and ergonomic to use and, in addition the manufacturing and maintenance should be made smooth. It was desired that the design solutions and principles of this unwinding unit could be applicated on future or existing machines. The limitation of the degree project was set for the construction of a functional 3D model of the unwinding unit that complies with the requirements. Drawings, automation planning or manuals are not included in this thesis work.

Methods that form the basis for the execution of this thesis work include requirements list, concepts and 3D modeling after deepening of required theory in the subject. The requirements list that has been created is used for generating concepts and finally leads to a choice of a concept that provides guidelines for further design and modeling in a CAD program.

The result, a modular double unwinding unit, is in good agreement with the requirements set for a functional construction. The implementation of modular systems and new aspects for drawing of the abrasive material provide benefits concerning to manufacturing, usage and maintenance.