Laudepalikkakoneen sähkö- ja automaatiosuunnittelu

Abstract

Harvia Oy:llä oli tarve rakentaa uusi lauteiden valmistukseen tarkoitettu laudan sahaus- ja jyrsintäkone. Laitteesta oli piirretty jo valmiiksi alustavat kuvat mekaanisen toteutuksen pohjalle. Opinnäytetyö perustui laitteen sähkö- ja automaatiosuunniteluun. Valmiin koneen oli tarkoitus tulla lopulta tuotantokäyttöön, joten se täytyi suunnitella mahdollisimman luotettavaksi, turvalliseksi, helppokäyttöiseksi sekä nopeaksi. Harvialla rakennettiin lähes samanlainen kone noin 15 vuotta sitten, josta löytyivät sähkökuvat pohjaksi uuteen koneeseen. Sähkömoottorit, servopaketti sekä logiikka olivat jo uuteen koneeseen tilattu valmiiksi, joiden pohjalta sähkökuvien suunnittelu alkoi. Myös muut komponentit oli suurimmaksi osaksi katsottu etukäteen.

Vanhoista sähkökuvista ei ollut lopulta juurikaan apua, vaikkakin koneen toimintaperiaate oli hyvin samanlainen. Nykyaikaisempi servojärjestelmä, moderni ohjelmoitava logiikka sekä vaadittavat turvatoiminnot vaativat aivan erilaista suunnittelua kuin vanhassa koneessa. Sähkökuvien lisäksi työhön kuului koneen logiikkasovelluksen ohjelmointi. Koska koneeseen oli valittu Omronin logiikka, ohjelmointityökaluna käytössä oli Sysmac Studio. Laite suunniteltiin laudan syöttämistä lukuun ottamatta täysin automaattiseksi.

Valmiiden sähkökuvien mukaan kytketty kone läpäisi käyttöönottotarkastuksen, jonka jälkeen testasimme logiikkasovelluksen toiminnan. Automaattiohjelma oli testattu jo etukäteen Sysmac Studion simulointitilassa onnistuneesti, mutta servojen liikkeet vaativat vielä paikan päällä operointia. Katkaistua laudepalikkaa jyrsinten läpi kuljettavan servokelkan nopeudet eri vaiheissa pystyi optimoimaan vasta oikeita tuotteita valmistaessa. Testausvaiheessa käytiin läpi myös mahdollisia ongelmatilanteita automaattiohjelmaan liittyen.

Lopullisena tuloksena oli valmis tuotantokäyttöön soveltuva lähes automaattinen Laudepalikkakone. Toimeksiantaja Harvia pystyy hyödyntämään uutta konetta lauteiden valmistuksessa päivittäin lisäten tuotannon tehokkuutta. Tällä hetkellä kone täyttää tuotannon vaatimukset tehokkuutensa suhteen, mutta automaattisen syötön puuttuminen antaa vielä jatkossa mahdollisuuden jatkojalostaa Laudepalikkakoneesta täysin automaattisen.