Teollisuuden sahalaitteen koneenrakennusprojekti

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli toteuttaa teollisuuden sahakone osaksi asiakkaan komposiittitankojen valmistusprosessia. Työssä toteutettavan sahalaitteen oli täytettävä asiakkaan koneelle määrittämät suoritusarvot. Lisäksi laitteen oli pystyttävä toimimaan osana asiakkaan komposiittitankojen tuotantoprosessia. Tuotantoprosessissa sahakone teki pultruusiotuotantolinjalta tuleville komposiittitangoille jälkityöstön sekä valvoi työstettyjen tuotteiden laatua.

Opinnäytteessä suunniteltiin ja toteutettiin sahalaitteen automaatiojärjestelmä kokonaisuudessaan ohjaus- ja oheiskomponenttien valinnasta laitteen ohjelmointiin asti. Opinnäytetyö toteutettiin osana SSG Sahala Oy:n asiakasprojektia, ja asiakkaana toimi kemianteollisuuden komposiittituotteita valmistava yritys. Sahalaitteeseen toteutettiin innovatiivisia ominaisuuksia, kuten komposiittitankojen pituutta valvova mittausjärjestelmä.

Sahalaitteeseen valittiin niiden käyttötarkoitukseen soveltuvat komponentit sekä suunniteltiin laitteen piirikaaviot. Sahalaitteen komponenttien soveltuvuuden arviointi tehtiin teoreettisten laskelmien sekä esiselvityksen kautta. Komponentti-valintojen sekä piirikaavioiden suunnittelun jälkeen toteutettiin sahalaitteen PLC-ohjelma sekä fyysinen kokoonpano. Tämän jälkeen suoritettiin laitteen käyttöönottomittaukset sekä tehdastestaukset. Tehdastestauksen valmistumisen jälkeen valmis sahakone toimitettiin asiakkaalle, ja se asennettiin osaksi asiakkaan tuotantoprosessia.

Tässä opinnäytetyössä käsiteltiin koneenrakennusprosessia laitteen esisuunnittelusta asiakkaalle luovuttamiseen asti. Työssä esiteltiin koneenrakennusprojektin eri osavaiheet sekä pyrittiin perustelemaan tehdyt tekniset ratkaisut teoreettisten mallien sekä laskelmien kautta. Työssä pohdittiin myös kehitysehdotuksia vastaavanlaisien pultruusiosahalaitteiden rakentamista varten.

Kyseiseen sahalaitteeseen kehitetty mittausjärjestelmä mahdollistaa tuotteiden jälkilajittelun kokonaisvaltaisen automatisoinnin, jonka tuotantoa tehostava hyöty olisi otettava kokonaisvaltaisesti käyttöön. Sahalaitteen mittausjärjestelmällä voitaisiin lajitella hylätyt tuotteet omaan tuotesiiloonsa, jolloin ne eivät enää menisi hyväksyttyjen kappaleiden sekaan.

The purpose of the thesis was to implement an industrial sawing machine as part of the customer's composite bar manufacturing process. The saw equipment implemented in the work had to meet the performance values set for the machine by the customer's production process.

In the thesis, the automation system of the sawing machine was designed and implemented. The thesis was carried out as a part of SSG Sahala Oy's customer project. Innovative features were implemented in the sawing machine, for example, a measuring system for controlling the length of composite rods.

The components suitable for their purpose of use were selected for the sawing machine, and the circuit diagrams of the device were designed. The assessment of the applicability of the components of the sawing device was attempted through theoretical calculations and preliminary investigation. After the component selections and the implementation of the circuit diagrams, the PLC of the sawing machine was programmed and the physical version of the machine was constructed. After this, factory testing of the device was performed and the saw machine was installed as part of the customer's production process.

The work goes through the various sub-phases of the mechanical engineering project and aims to justify the technical solutions made through theoretical models and calculations. The work also reviews development proposals for the construction of similar pultrusion sawing machines. The measurement system deveoped for the sawing machine in question enables comprehensive automation of post-sorting of products, whose production-enhancing benefit should be implemented comprehensively.