Konstruktion av tiltfunktion för lyftbord till delmonteringsstation

Abstract

Examensarbetet har utförts på uppdrag av AMADA Automation Europe, AAE, som tillverkar automationslösningar till plåtbearbetningsmaskiner, såsom stans- och laserskärmaskiner. Automationslösningarna används ihop med maskiner som tillverkas av andra företag inom AMADA koncernen. Automationssystemen styrs via en elcentral som består av olika komponenter. Elcentralerna utgör en viktig uppgift i ett fungerande automationssystem.

Syftet med arbetet var att planera en tiltfunktion till befintliga lyftbord som används vid elcentralers delmonteringsstation. Tiltfunktionen skulle göra monteringen av elcentralerna mera ergonomiskt och effektivare. Målet med arbetet var att reda ut hur tiltfunktionen skulle se ut samt vilket typ av ställdon som skulle användas för styrning av tilten. I målet ingick även framställning av tillverkningsritningar samt behövlig dokumentation för tillverkningen och införing av dessa i företagets PDM- samt ERP-system. Arbetet innefattar inte framställning av kretsschemat för styrningen av ställdonet.

Teoridelen består av jämförelser mellan tre olika ställdon samt säkerhets och ergonomiska synpunkter vid tillverkning av en maskin. Även konstruktionsberäkningar som används presenteras. Utifrån jämförelser av de tre olika ställdonen samt önskemål från uppdragsgivaren valdes ställdon till konstruktionen. Baserat på teorin och önskemål på funktionen gjordes en kravlista och utifrån den genererades fyra olika koncept. Koncepten utvärderades och ett valdes som slutkonstruktion.

I resultatdelen presenteras konceptvalet och slutkonstruktionens funktion kommenteras. En FMEA riskanalys gjordes och den samt konstruktionsberäkningar presenteras. Tillverkningsritningar på slutkonstruktionen framställdes och målet av arbetet uppnåddes. Sammanlagt infördes 39 artiklar i företagets PDM- samt ERP-system.

Opinnäytetyö on tehty AMADA Automation Europe, AAE:n toimeksiannosta. AAE valmistaa automaatioratkaisuja ohutlevyn työstökoneisiin, kuten lävistys- ja laserleikkauskoneita. Automaatioratkaisuja käytetään yhdessä muiden AMADA-konserniin kuuluvien yritysten valmistamien koneiden kanssa. Automaatiojärjestelmiä ohjataan eri komponenteista koostuvan sähkökeskuksen kautta. Sähkökeskukset ovat tärkeä tehtävä toimivassa automaatiojärjestelmässä.

Työn tarkoituksena oli suunnitella kallistustoiminto olemassa oleviin nostopöytiin, joita käytetään sähkökeskusten osakokoonpanoasemassa. Kallistustoiminto tekisi sähkökeskusten kokoonpanosta ergonomisempaa ja tehokkaampaa. Työn tavoitteena oli selvittää, millainen kallistustoiminnon tulisi olla ja millaista toimilaitetta kallistuksen ohjaamiseen tulisi käyttää. Tavoitteeseen kuului myös valmistuspiirustusten ja valmistukseen tarvittavan dokumentaation tuottaminen ja niiden käyttöönotto yrityksen PDM- ja ERP-järjestelmissä. Työ ei sisällä toimilaitteen ohjauksen piirikaavion tuottamista.

Teoriaosuus koostuu kolmen eri toimilaitteen vertailusta sekä koneen valmistuksen turvallisuudesta ja ergonomisista näkökohdista. Lisäksi esitellään käytettyjä suunnittelulaskelmia. Kolmen eri toimilaitteen vertailun ja yrityksen toiveiden perusteella valittiin toimilaitteet suunnitteluun. Teorian ja toiminnolle esitettyjen toiveiden perusteella tehtiin vaatimusluettelo, jonka perusteella luotiin neljä erilaista konseptia. Konsepteja arvioitiin ja yksi valittiin lopulliseksi suunnitteluksi.

Tulososiossa esitellään konseptivalintaa ja kommentoidaan lopullisen suunnittelun toimintaa. Esitellään tehtyä FMEA-riskianalyysia sekä suunnittelulaskelmia. Lopullisesta suunnitelmasta laadittiin valmistuspiirustukset, ja työn tavoite saavutettiin. Yrityksen PDM- ja ERP-järjestelmiin syötettiin yhteensä 39 kappaletta.

The thesis work was commissioned by AMADA Automation Europe, AAE, which manufactures automation solutions for sheet metal processing machines, such as punching and laser cutting machines. The automation solutions are used together with machines manufactured by other companies within the AMADA group. Automation systems are controlled via a distribution board that consists of various components. The electrical centrals are an important feature in a functioning automation system.

The purpose of the work was to plan a tilt function for existing lifting tables that are used at the sub-assembly station of the distribution boards. The tilt function would make the installation of the distribution boards more ergonomic and efficient. The goal of the work was to find out what the tilt function would look like and what type of actuator would be used to control the tilt. The goal also included the production of manufacturing drawings and the necessary documentation for the manufacturing and their introduction into the company's PDM and ERP systems. The work does not include the production of the circuit diagram for the control of the actuator.

The theory part consists of comparisons between three different actuators as well as safety and ergonomic points of view when manufacturing a machine. Design calculations that have been used are also presented. Based on comparisons of the three different actuators and requests from the company, actuators were chosen for the construction. Based on the theory and requests for the function of the design, a requirements list was made and based on it, four different concepts were generated. The concepts were evaluated, and one was chosen as the final design.

The results section presents the chosen concept and comments on the operation of the final design. An FMEA risk analysis was performed, and it and the design calculations are presented. Manufacturing drawings were prepared from the final design, and the goal of the work was achieved. A total of 39 items were entered into the company's PDM and ERP systems.