Varastoportaalin puukappaletarttujan suunnittelu
Hartikainen, Matti (2014)
Oulun ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2014052710414
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2014052710414
Tiivistelmä
Opinnäytetyön aiheena oli varastoportaalin puukappaletarttujan suunnittelu. Työ tehtiin Autoprod Oy:n toimeksiannosta. Työssä suunniteltiin puukappaleita kuljettavalle portaalirobotille kääntö- ja tarttujatoiminnot.
Suunniteltavan tarttujan täytyi pystyä kääntämään 200 mm - 6 000 mm:n pituisia lankkuja ja pinoamaan niitä tarkasti 20 mm:n välein. Kääntötoimintoon kuluva aika oli rajattu, koska kyse on tuotantolinjasta ja tuotteen läpimenoaika pyritään minimoimaan.
Tarttujan rakenteissa tuli käyttää yleisiä rakenneteräksiä ja -alumiineja sekä mahdollisimman paljon standardoituja vakiokomponentteja. Suunnittelussa tuli myös ottaa huomioon työturvallisuus ja pyrkiä minimoimaan tarttujan valmistuskustannukset.
Tarttuja suunniteltiin jo valmiina olevaan varastoportaaliin, jossa tartunta puukappaleeseen toteutettiin alipainetarttujilla ilman kääntötoimintoa. Pitovoimaa lisääväksi toiminnoksi suunniteltiin myös mekaaninen tarttuja.
Ratkaisua kääntötoiminnoksi haettiin luovien ongelmanratkaisumenetelmien avulla. Jatkokehitykseen selvisi nivelmekanismi, hammaspyörä-hammastankomenetelmä ja toteutus sähkötoimilaitteilla. Näistä vaihtoehdoista tehtiin Inventor-ohjelmalla luonnostyyliset 3D-mallit ja vaihtoehtoihin perehdyttiin tarkemmin.
Kääntötoiminto päätettiin toteuttaa sähkötoimilaitteiden avulla. Toimilaitteiksi valittiin servovaihde ja -moottori. Valintaa puolsivat servojärjestelmän portaaton säätö, luotettavuus ja yksinkertainen mitoitus sekä valinta.
Pitovoimaa lisääväksi toiminnoksi valittiin puristintyyppinen ratkaisu nivelmekanismin avulla. Siinä toimilaitteena oleva servomoottori välittää pyörivän liikkeen puristavaksi voimaksi nivelten avulla.
Suunniteltavan tarttujan täytyi pystyä kääntämään 200 mm - 6 000 mm:n pituisia lankkuja ja pinoamaan niitä tarkasti 20 mm:n välein. Kääntötoimintoon kuluva aika oli rajattu, koska kyse on tuotantolinjasta ja tuotteen läpimenoaika pyritään minimoimaan.
Tarttujan rakenteissa tuli käyttää yleisiä rakenneteräksiä ja -alumiineja sekä mahdollisimman paljon standardoituja vakiokomponentteja. Suunnittelussa tuli myös ottaa huomioon työturvallisuus ja pyrkiä minimoimaan tarttujan valmistuskustannukset.
Tarttuja suunniteltiin jo valmiina olevaan varastoportaaliin, jossa tartunta puukappaleeseen toteutettiin alipainetarttujilla ilman kääntötoimintoa. Pitovoimaa lisääväksi toiminnoksi suunniteltiin myös mekaaninen tarttuja.
Ratkaisua kääntötoiminnoksi haettiin luovien ongelmanratkaisumenetelmien avulla. Jatkokehitykseen selvisi nivelmekanismi, hammaspyörä-hammastankomenetelmä ja toteutus sähkötoimilaitteilla. Näistä vaihtoehdoista tehtiin Inventor-ohjelmalla luonnostyyliset 3D-mallit ja vaihtoehtoihin perehdyttiin tarkemmin.
Kääntötoiminto päätettiin toteuttaa sähkötoimilaitteiden avulla. Toimilaitteiksi valittiin servovaihde ja -moottori. Valintaa puolsivat servojärjestelmän portaaton säätö, luotettavuus ja yksinkertainen mitoitus sekä valinta.
Pitovoimaa lisääväksi toiminnoksi valittiin puristintyyppinen ratkaisu nivelmekanismin avulla. Siinä toimilaitteena oleva servomoottori välittää pyörivän liikkeen puristavaksi voimaksi nivelten avulla.