Puettavan testilaitteen toiminnallisen prototyypin mekaniikkasuunnittelu
Hekkala, Aleksi (2023)
2023
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-2023090425315
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023090425315
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin puettavan testilaitteen toiminnallisen prototyypin mekaniikka. Toimeksiantajana oli oululainen Mectalent Oy. Mectalentin palvelutarjontaan kuuluvat koneistukset, kokoonpanot, testaukset, tuotekehitys ja simulaatiot. Tämä opinnäytetyö oli Mectalentin asiakasprojekti.
Opinnäytetyön teoriaosassa käydään läpi prototyypin suunnittelun perusteita ja teoriaa. Toteutusosassa käydään läpi testilaitteen prototyypin suunnittelun, kokoonpanon sekä testauksen vaiheet ja perustelut suunnitteluteknisille ratkaisuille.
Tuotekehitysprojektin tavoitteena oli suunnitella ja valmistaa ensimmäinen prototyyppi kyynärvarteen puettavasta laitteesta, joka pyörivän hihnan avulla silittää käsivartta. Prototyypin täytyi sisältää tietyt ominaisuudet, jotta se soveltuu testikäyttöön. Vaadittuja ominaisuuksia olivat muun muassa hihnan vaihtomahdollisuus, hihnan korkeudensäätö ja laitteen maksimikoko.
Lähtötilanteessa asiakkaalla oli tuoteidea, jonka toiminta haluttiin varmistaa prototyypin avulla. Suunnittelu alkoi vaatimusmäärittelyllä, jossa käytiin laitteen prototyypiltä vaadittavat ominaisuudet läpi. Suunnittelun alkuvaiheessa ideoita hahmoteltiin paperille. Mekaniikkasuunnittelun 3D-malli toteutettiin SolidWorksilla. Suunnitteluvaiheessa kiinnitettiin huomiota siihen, että testilaitteesta tulisi tarpeeksi yksinkertainen, mutta kaikki vaatimusmäärittelyssä määritetyt ominaisuudet täyttävä prototyyppi.
Kokoonpanovaiheessa koottiin prototyyppi, minkä jälkeen suoritettiin tarvittavat toiminnalliset testit. Testauksen jälkeen todettiin laite toimivaksi ja vaaditut ominaisuudet täyttäväksi. Laite pysyi sille ennalta asetetuissa maksimiulkomitoissa, hihnan korkeutta pystyi säätämään ja hihnan pystyi tarvittaessa vaihtamaan. Toimivan testilaitteen prototyypin pohjalta voidaan lähteä jatkamaan tuotekehitystä kohti lopullista testilaitetta.
Opinnäytetyön teoriaosassa käydään läpi prototyypin suunnittelun perusteita ja teoriaa. Toteutusosassa käydään läpi testilaitteen prototyypin suunnittelun, kokoonpanon sekä testauksen vaiheet ja perustelut suunnitteluteknisille ratkaisuille.
Tuotekehitysprojektin tavoitteena oli suunnitella ja valmistaa ensimmäinen prototyyppi kyynärvarteen puettavasta laitteesta, joka pyörivän hihnan avulla silittää käsivartta. Prototyypin täytyi sisältää tietyt ominaisuudet, jotta se soveltuu testikäyttöön. Vaadittuja ominaisuuksia olivat muun muassa hihnan vaihtomahdollisuus, hihnan korkeudensäätö ja laitteen maksimikoko.
Lähtötilanteessa asiakkaalla oli tuoteidea, jonka toiminta haluttiin varmistaa prototyypin avulla. Suunnittelu alkoi vaatimusmäärittelyllä, jossa käytiin laitteen prototyypiltä vaadittavat ominaisuudet läpi. Suunnittelun alkuvaiheessa ideoita hahmoteltiin paperille. Mekaniikkasuunnittelun 3D-malli toteutettiin SolidWorksilla. Suunnitteluvaiheessa kiinnitettiin huomiota siihen, että testilaitteesta tulisi tarpeeksi yksinkertainen, mutta kaikki vaatimusmäärittelyssä määritetyt ominaisuudet täyttävä prototyyppi.
Kokoonpanovaiheessa koottiin prototyyppi, minkä jälkeen suoritettiin tarvittavat toiminnalliset testit. Testauksen jälkeen todettiin laite toimivaksi ja vaaditut ominaisuudet täyttäväksi. Laite pysyi sille ennalta asetetuissa maksimiulkomitoissa, hihnan korkeutta pystyi säätämään ja hihnan pystyi tarvittaessa vaihtamaan. Toimivan testilaitteen prototyypin pohjalta voidaan lähteä jatkamaan tuotekehitystä kohti lopullista testilaitetta.