Nostoapulaitteen suunnittelu

Abstract

Opinnäytetyössä suunniteltiin nostoapuväline toimeksiantajalle tehtaaseen, jossa valmistetaan eristesisustusmattoja ajoneuvojen ohjaamoihin. Toimeksiantajan tarve oli saada helpotettua käsin tehtävää tuotteiden siirtotyötä valmistuksessa. Käsin tehty työ oli toistuvaa, fyysisesti kuormittavaa ja vaati kahden henkilön yhteistyön tuotteen siirrossa. Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa nostoapuväline, joka mahdollistaa tuotteen siirtämisen yhden henkilön voimin. Tavoitteisiin sisältyi myös nostoapuvälineen CE-merkinnän edellyttämien dokumenttien tuottaminen sekä prototyypin valmistaminen. Tarkemmat tiedot projektista ja dokumenteista luovutetaan vain toimeksiantajan käyttöön.

Apulaitteen suunnittelu toteutettiin systemaattisen tuotekehityksen prosessia noudattaen. Suunnittelutyö jaettiin esi- ja yksityiskohtaiseen suunnitteluun. Ennen esisuunnittelua määriteltiin toimeksiantajan kanssa vaatimuslista ja määriteltiin sen pohjalta tuotespesifikaatiot. Vaatimuksina olivat muun muassa työn mahdollistaminen yhdelle henkilölle, ergonominen työskentely ja apulaitteen mahdollisuus siirrellä kaikenkokoisia tuotteita linjastolta. Esisuunnittelussa muodostettiin kokonaistoiminto ja osatoiminnot, joiden pohjalta ratkaisuja suunniteltiin. Ratkaisuvaihtoehtoja oli muun muassa hydraulinen nostin, sähköinen nostin ja pneumaattinen nostin. Parhaimmaksi ratkaisuksi osoittautui pneumaattinen nostoapulaite. Pneumaattinen ratkaisu oli tehokkain, halvin ja yksinkertaisin toteuttaa. Ratkaisun pohjalta ryhdyttiin yksityiskohtaiseen suunnitteluun. Tässä vaiheessa suunniteltiin kaikki tarpeellinen yksityiskohtainen suunnittelu, jota prototyyppi vaatii kokoonpanemiseen ja vaatimusten toteutumiseen.

Prototyyppi kokoonpantiin yksityiskohtaisten suunnitelmien pohjalta. Prototyypillä haluttiin todentaa suunnitelmien toimivuus. Haluttiin varmistaa, että nostoapulaite kykenee tarttumaan tuotteisiin, siirtämään niitä eri työtasoihin sekä olisi ohjausjärjestelmällisesti toimiva kokonaisuus. Sen pohjalta tarpeen tullen korjattiin tai muokattiin suunnitelmia, jotta ne täyttäisivät nostoapulaitteen vaatimukset. Nostoapulaitetta muokattiin prototyyppivaiheessa muun muassa kiinteämmäksi rakenteeksi, jotta eteen tulleet tasapainolliset ongelmat saatiin ratkaistua.

Opinnäytetyön tuloksena syntyi nostoapuvälineen CE-merkinnän edellyttämä dokumentaatio ja toiminnalliset vaatimukset täyttävä prototyyppi. Prototyyppi kykenee tarttumaan tuotteisiin ja siirtämään niitä ergonomisesti, yhden henkilön voimin sekä eri työtasoihin nähden. Opinnäytetyö pääsi lopullisiin tuloksiin pitkän työprosessin jälkeen ja tavoitteet oli saavutettu