Lineaarikuljettimen kitkan hallinta

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin oululaiselle Ginolis Oy:lle. Ginolis Oy valmistaa korkealaatuisia automaattisia tuotantolinjoja lääketieteellisten tuotteiden valmistukseen, kokoonpanoon ja laadunvalvontaan. Tuotantolinjat ovat rakenteeltaan modulaarisia ja koostuvat perättäisistä tuotantosoluista. Solujen väliseen materiaalivirtaan käytetään lineaarikuljettimella liikkuvia magneettipaletteja. Työn aiheena oli lineaarikuljettimen koekäytössä ilmenneiden kitkamuutosten estäminen ja hallinta.

Työssä mitattiin erilaisten ratkaisuvaihtoehtojen kitkaominaisuuksia ja kartoitettiin mahdollisia olosuhteiden kitkaan aiheuttamia muutoksia. Ratkaisuvaihtoehtoina testattiin palettien erilaisia materiaaleja, pintageometrioita ja mekaanisia ratkaisuvaihtoehtoja. Lisäksi tutkittiin kuljettimen lasien pinnoittamisen vaikutusta kitkaan. Näiden ratkaisuvaihtoehtojen kitkaominaisuuksien mittaamiseksi kehitettiin siihen soveltuva mittausmenetelmä ja laadittiin mittausten suorittamista varten mittaussuunnitelma. Lopussa kokeiltiin löydettyjen ratkaisuvaihtoehtojen vaikutusta kuljettimen tehontarpeeseen.

Työn tuloksena saatiin selville erilaisten mekaanisten ratkaisujen, pintageometrioiden, materiaalien ja olosuhteiden muutosten vaikutus kuljettimen kitkaominaisuuksiin. Työssä saatiin selville myös löydettyjen ratkaisujen vaikutus lineaarimoottorin tehontarpeeseen moottorinohjauksen pulssin leveytenä. Lisäksi tuloksena saatiin tietoa eri materiaalien soveltuvuudesta paletin koneistettavien osien materiaaleiksi sekä muita kuljettimen toimintaan vaikuttavia tekijöitä. Näiden käytännön kokeiden tulosten perusteella tiedetään eri tekijöiden todellisista vaikutuksista kitkaan, mikä auttaa toimeksiantajaa kitkanhallinnan toimenpiteistä päätettäessä.

This Bachelor’s thesis was commissioned by Ginolis Ltd. Ginolis is a manufacturer of automatic production lines for the production and assembly of medical device components. The construction of the production line is a modular type platform and it consists of linear positioned automation cells. The material flow between those cells is performed by a linear conveyor. The linear conveyor is used by a linear motor which moves magnet pallets along its top surface. The top surface of the conveyor is made of a glass. The purpose of this thesis is to prevent and manage a friction change of the linear conveyor during its use.

The friction management of the linear conveyor was permitted by measuring friction properties of mechanical, geometrical and material solutions. One coated conveyor glass was also included into this study. The friction measurements were made by using a collaborative robot and a force gauge. This measuring arrangement enabled good repeatability between each measurement. The influences of the found solutions on the conveyor’s need of power were determined, too.

As a result of this study, the influence of different kind of solutions on the friction properties of the conveyor were found. The effect of the found solutions on the conveyor’s need of power was sorted out as a pulse width of the motor control. In addition, information was obtained on the suitability of different materials in pallet machining parts and other factors affecting the performance of the conveyor. Based on the results of these practical tests, the actual effects of various factors on friction are known, which helps the client to decide on friction control measures.