Kappaleen kiinnitys automatisoidussa koordinaattimittauksessa

Abstract

Opinnäytetyössä perehdyttiin koordinaattimittaukseen, mitattavan kappaleen kiinnitykseen mittauksen aikana sekä automatisoitavan kiinnittimen suunnitteluun ja valmistukseen. Työn toimeksiantajana toimi opinnäytetyön tekijän pitkäaikainen työnantaja Keskipakovalu Oy.

Työn tarkoituksena oli suunnitella ja valmistaa kappaleen kiinnitin alkuvuodesta 2023 käyttöön otettavan konepalvelusolun Mitutoyo MiSTAR 555 -koordinaattimittauskoneelle. Kiinnittimen suunnittelussa huomioitiin muunnettavuus erikokoisten ja -muotoisten kappaleiden kiinnittämiseksi. Kiinnittimen ohjausjärjestelmä rajattiin opinnäytetyön ulkopuolelle, koska solun automatisointi tilataan yhteistyökumppanilta ja käytettävästä ohjausjärjestelmästä ei ollut työtä tehdessä vielä varmuutta.

Työn tuloksena syntyi toimiva prototyyppi servo-ohjatusta kiinnittimestä, jonka valmistuksessa yhdistettiin koneistuksen ja 3D-tulostuksen mahdollisuuksia. Kiinnittimen toimivuus todennettiin testimittauksilla. Testimittauksessa mitattiin kappaleen sisähalkaisija sekä ympyrämäisyys kolmelta eri korkeudelta. Kappale mitattiin kiinnittämättömänä, kiinnitettynä Mitutoyo Eco-Fix -järjestelmällä sekä valmistetulla kiinnittimellä.

Kiinnittimen ottamisesta käyttöön päätetään konepalvelusoluprojektin edetessä. Kiinnitin on mahdollista ottaa käyttöön sellaisenaan tai jatko kehitettynä versiona tarpeiden tarkentuessa. Kiinnittimen Valmistuspiirustukset, testikappaleen tarkat dimensiot sekä muut liitteet pidetään salassa Keskipakovalu Oy:n toivomuksesta.

The thesis focused on coordinate measurement, the attachment of the measurable part during the measurement, and the design and manufacture of an automated fixture. The thesis was commissioned by my long-term employer, Keskipakovalu Oy.

The purpose of this thesis was to design and manufacture a part fixture for the Mitutoyo MiSTAR 555 -coordinate measuring machine, which is premeditated to be use in a machine service cell. The designing of a fixture considered the fixturability parts of different sizes and shapes.

The result was a working prototype of servo type fixture, which was manufactured using capabilities of machining and 3D printing. The functionality of the fixture was verified by test measurements. In the test measurement, the inner diameter of the part and the circularity were measured at three different heights by MiSTAR coordinate measure machine. The part was first measured unattached, then attached to the Mitutoyo Eco-Fix system and the manufactured fixture.

Technical drawings of the manufactured fixture, the exact dimension of the test part and other appendices will be kept confidential because of the request of Keskipakovalu Oy.