NC-sahan modernisointi
Myllylahti, Aki (2017)
2017
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-202402233346
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202402233346
Tiivistelmä
Työssä suunniteltiin Oulun Palametalli Oy:lle noin 30 vuotta vanhaan puoliautomaattiseen NC-sahaan automaattinen syöttö- ja mittalaite. Sahassa oli valmiina syöttölaite, jossa kappaleen syöttö toteutettiin hydraulisylinterillä ja rajakytkimillä. Laitteen käyttö vaati kuitenkin paljon käsin mittausta ja asemointia, ja lisäksi laite oli hidas ja mittatarkkuus huono.
Tavoitteena oli suunnitella automaattinen syöttö- ja mittalaite, jolla päästäisiin 0,2 m/s syöttönopeuteen ja 0,5 mm:n mittatarkkuuteen. Lisäksi syöttölaitteella olisi pystyttävä syöttämään maksimissaan 500 kg:n massaisia kappaleita.
Tarkoituksena oli suunnitella laitteen toimintaperiaate ja valita sopivat komponentit sekä laatia niistä kustannusarvio. Prototyypin tai valmiin laitteen rakennus ei kuulunut osaksi opinnäytetyötä.
Suunnitteluvaihe jaettiin systemaattisen tuotekehitysmallin mukaisesti spesifiointiin, esisuunnitteluun ja yksityiskohtaiseen suunnitteluun. Esisuunnitteluvaiheessa laitteen kokonaistoiminto jaettiin neljään osatoimintoon, ja osatoiminnoille haettiin mahdollisimman monia ratkaisuja. Osatoimintojen ratkaisuista haettiin kolme erilaista ratkaisuyhdistelmää, joista valittiin tilaajan kanssa toteutuskelpoisin vaihtoehto yksityiskohtaiseen suunnitteluun.
Tuloksena syntyi suunnitelma laitteesta, jossa kappaleen syöttö toteutettiin
servomoottorilla ja kappaleesta tartuttiin kiinni hydraulisylinterillä toimivalla puristimella. Puristin kiinnitettiin lineaariyksikköön, jota ajettiin servomoottorilla. Syötettävän kappaleen tunnistukseen käytettiin valokennoparia, jolla kappaleen pää tunnistettiin pään tasausta varten. Pään tasauksen jälkeen sopivan mittaisia kappaleita sahattiin servomoottorin paikoitustiedon perusteella. Lopuksi laadittiin vaatimukset koneen ohjaukselle. Laitteesta laadittiin CAD-malli, tarvittavat piirustukset ja kustannusarvio.
Suunniteltu laite täytti sille asetetut vaatimukset, ja tilaaja oli tyytyväinen saavutettuihin tuloksiin. Laitteen rakennus- ja käyttöönottovaiheessa tilaajan täytyy suunnitella tukirakenteet ja kiinnitykset tarkasti. Lisäksi tilaajan vastuulla on ottaa huomioon konedirektiivin vaatimukset koneen turvallisuudelle.
Tavoitteena oli suunnitella automaattinen syöttö- ja mittalaite, jolla päästäisiin 0,2 m/s syöttönopeuteen ja 0,5 mm:n mittatarkkuuteen. Lisäksi syöttölaitteella olisi pystyttävä syöttämään maksimissaan 500 kg:n massaisia kappaleita.
Tarkoituksena oli suunnitella laitteen toimintaperiaate ja valita sopivat komponentit sekä laatia niistä kustannusarvio. Prototyypin tai valmiin laitteen rakennus ei kuulunut osaksi opinnäytetyötä.
Suunnitteluvaihe jaettiin systemaattisen tuotekehitysmallin mukaisesti spesifiointiin, esisuunnitteluun ja yksityiskohtaiseen suunnitteluun. Esisuunnitteluvaiheessa laitteen kokonaistoiminto jaettiin neljään osatoimintoon, ja osatoiminnoille haettiin mahdollisimman monia ratkaisuja. Osatoimintojen ratkaisuista haettiin kolme erilaista ratkaisuyhdistelmää, joista valittiin tilaajan kanssa toteutuskelpoisin vaihtoehto yksityiskohtaiseen suunnitteluun.
Tuloksena syntyi suunnitelma laitteesta, jossa kappaleen syöttö toteutettiin
servomoottorilla ja kappaleesta tartuttiin kiinni hydraulisylinterillä toimivalla puristimella. Puristin kiinnitettiin lineaariyksikköön, jota ajettiin servomoottorilla. Syötettävän kappaleen tunnistukseen käytettiin valokennoparia, jolla kappaleen pää tunnistettiin pään tasausta varten. Pään tasauksen jälkeen sopivan mittaisia kappaleita sahattiin servomoottorin paikoitustiedon perusteella. Lopuksi laadittiin vaatimukset koneen ohjaukselle. Laitteesta laadittiin CAD-malli, tarvittavat piirustukset ja kustannusarvio.
Suunniteltu laite täytti sille asetetut vaatimukset, ja tilaaja oli tyytyväinen saavutettuihin tuloksiin. Laitteen rakennus- ja käyttöönottovaiheessa tilaajan täytyy suunnitella tukirakenteet ja kiinnitykset tarkasti. Lisäksi tilaajan vastuulla on ottaa huomioon konedirektiivin vaatimukset koneen turvallisuudelle.