Vetokoesauvojen dimensiomittauslaitteen suunnittelu
Virsu, Ari-Pekka (2020)
Virsu, Ari-Pekka
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020120426186
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020120426186
Tiivistelmä
Opinnäytetyö tehtiin SSAB:n Raahen terästehtaan testauslaboratoriolle. Työssä kehitettiin käytössä olevaa vetokoekoesauvojen automaattista dimensiomittauslaitetta. Toimeksiantajan tarpeena oli selvittää, voidaanko koesauvojen mittaaminen suorittaa kosketuksettomilla mittausantureilla. Työn tavoitteena oli tehdä dimensiomittauslaitteesta esisuunnittelu ja tarkastella sillä suoritettavien mittauksien epävarmuutta.
Tehtävän toteuttamiseksi perustettiin kehitysprojekti, jossa hyödynnettiin systemaattisen tuotekehityksen menetelmiä. Esisuunnittelussa kokonaistoiminto jaettiin osatoimintoihin, joita olivat koesauvan kiinnitys, mittaustekniikka ja mittauskohdan siirtäminen. Osatoimintoihin etsittiin eri ratkaisuvaihtoehtoja ja näistä koostettiin kolme toteutusvaihtoehtoa. Vaihtoehtoja vertailtiin muun muassa mittaustarkkuuden ja käyttöympäristöön soveltuvuuden perusteilla ja niistä valittiin kohteeseen käyttökelpoisin. Yksityiskohtaisessa suunnittelussa toteutusvaihtoehdolle valittiin toimilaitteet ja valmistettiin alustava CAD-malli mittauslaitteesta. Suunnittelun aikana tarkasteltiin myös, mitä koneturvallisuudesta pitää huomioida.
Dimensiomittauslaitteen mittaustekniikaksi valittiin koskettavat pituusmitta-anturit. Kosketuksettomien antureiden mittausalueen lineaarisuus ei täyttänyt mittatarkkuusvaatimusta. Kosketuksettomia antureita kannattaisi kuitenkin tarkastella uudestaan tulevaisuudessa, sillä antureissa käytettävä kameratekniikka kehittyy nopeasti.
Työn tuloksena suunniteltu mittauslaite on aikaisempaa pienikokoisempi ja yksinkertaisempi. Mittausmenetelmälle laadittiin epävarmuusbudjetti odottamaan mittauslaitteen käyttöönottoa ja validointia.
Tehtävän toteuttamiseksi perustettiin kehitysprojekti, jossa hyödynnettiin systemaattisen tuotekehityksen menetelmiä. Esisuunnittelussa kokonaistoiminto jaettiin osatoimintoihin, joita olivat koesauvan kiinnitys, mittaustekniikka ja mittauskohdan siirtäminen. Osatoimintoihin etsittiin eri ratkaisuvaihtoehtoja ja näistä koostettiin kolme toteutusvaihtoehtoa. Vaihtoehtoja vertailtiin muun muassa mittaustarkkuuden ja käyttöympäristöön soveltuvuuden perusteilla ja niistä valittiin kohteeseen käyttökelpoisin. Yksityiskohtaisessa suunnittelussa toteutusvaihtoehdolle valittiin toimilaitteet ja valmistettiin alustava CAD-malli mittauslaitteesta. Suunnittelun aikana tarkasteltiin myös, mitä koneturvallisuudesta pitää huomioida.
Dimensiomittauslaitteen mittaustekniikaksi valittiin koskettavat pituusmitta-anturit. Kosketuksettomien antureiden mittausalueen lineaarisuus ei täyttänyt mittatarkkuusvaatimusta. Kosketuksettomia antureita kannattaisi kuitenkin tarkastella uudestaan tulevaisuudessa, sillä antureissa käytettävä kameratekniikka kehittyy nopeasti.
Työn tuloksena suunniteltu mittauslaite on aikaisempaa pienikokoisempi ja yksinkertaisempi. Mittausmenetelmälle laadittiin epävarmuusbudjetti odottamaan mittauslaitteen käyttöönottoa ja validointia.