Hihnakuljetinratkaisut kotikäyttöisessä robotiikassa

Abstract

Ensin robotiikka tuli teollisuuteen, sitten työpaikoille ja nyt ihmisten koteihin. Ihmistä avustamaan on kehitetty mitä erilaisempia automaattisia tai puoliautomaattisia härveleitä, kuten robottiruohonleikkurit ja -imurit tai lääke- ja ruoka-automaatit. Näiden tehtävänä on helpottaa ihmisen päivittäistä arkea. Tässä työssä tutkin erään päivittäisiä kotiaskareita helpottavan automaatiolaitteen yhtä osaa. Osa on laitteen toiminnan kannalta tärkeä hihnakuljetin. Kuljetin on siitä erikoinen, että sen on oltava kompakti toisin kuin teollisuudessa yleisesti käytössä olevat massiiviset hihnakuljettimet. Työn tavoitteena on tutkia hihnakuljettimen eri osavaihtoehtoja ja valita niistä tässä tapauksessa toimivin. Työssä käsitellään ensin hihnakuljettimen yleistä teoriaa sekä kokoonpanoa, jonka jälkeen siirryn tutkittavan kuljettimen käsittelyyn. Työssä keskitytään erityisesti kuljettimen hihnaa liikuttavan vetorullan ominaisuuksiin ja tämän kyseisen kuljettimen kohdalla sopivimman rullan valitsemiseen. Työssä tutkitaan kuuden eri vetorullan kykyä liikuttaa kuljettimen kumihihnaa. Tämä toteutetaan tutkimalla ensin sekä teoreettisesti että kokeellisesti rullamateriaalin lepokitkaominaisuudet. Tämän jälkeen rakennetaan kuljettimet käyttämällä eri vetorullia. Kuljettimet säädetään ja testataan. Tavoite on saada kuljettimien virta-arvot hyväksyttäviksi. Tulokseksi saatiin että tässä kokoonpanossa paras mahdollinen tulos saadaan vetävällä rullalla, jossa kitkaa on lisätty silikonisilla o-renkailla. Lähes yhtä hyvä tulos saadaan vulkanoituvalla teipillä päällystetyllä rullalla, joka ei kuitenkaan ole tuotannollisesti tehokas ratkaisu.

Robot appeared first in industry, then at work and now they are being integrated into private homes. Various robotic devices have been developed to help humans in their everyday lives e.g. robot lawn mowers, robot vacuum cleaners and furthermore automatic food and drug dispensers. These and many more apparatus are designed to make the ordinary life easier. This Bachelor’s thesis studies the functionality of a single part in a home automation device. Particularly, the focus is on a small-scale belt conveyor which is a vital operational element in the device. The conveyor is special because it has to be compact to fit in the home automation device unlike its equivalent commonly used in heavy industry. The purpose of this study was to study various part options for the belt conveyor and select the most suitable ones to mass production. First, general theory and the composition of belt conveyors is presented moving on with the device and its conveyor. This work concentrates on belt conveyor pulleys and especially driving pulley and its surface materials. Finally, a pulley type is proposed for production based on friction analysis and other studies.