Utveckling av koncept för maskinell vikning av lådor

Abstract

Detta examensarbete, utfört vid Mirka Ab, syftar till att utveckla ett konceptförslag för att automatisera en manuell lådvikningsprocess inom företagets förpackningslinje för sandpapper. Konceptet togs fram för att ersätta ett repetitivt och ergonomiskt belastande arbetsmoment, och därigenom bidra till en mer effektiv, säker och hållbar produktionsmiljö. Målet var att identifiera en automationslösning som inte bara är tekniskt och praktiskt genomförbar, utan som även kan integreras sömlöst i den befintliga produktionslinjen utan behov av omfattande ombyggnationer eller längre driftstopp.

Arbetet inleddes med en behovsanalys och framtagning av en kravspecifikation, där särskild vikt lades vid att använda standardkomponenter för infästning, transport och rörelse, i syfte att uppnå en kostnadseffektiv och flexibel maskinlösning. Maskinen skulle konstrueras för att utföra en specifik vikning i botten av lådor för Mirkas Iridium-sandpappersrullar och samtidigt möjliggöra att andra produktvarianter kunde hanteras i samma linje. En viktig förutsättning var därför att maskinen, vid behov, enkelt skulle kunna passeras förbi i det löpande produktionsflödet.

I utvecklingsarbetet analyserades flera arbetsmiljöaspekter såsom ljudnivå, ergonomi och klämrisker. Konceptet som togs fram inkluderar vakuumteknik för att fixera lådan under vikningsmomentet. Trots att denna teknik kan medföra något högre ljudnivåer än andra lösningar, ansågs den överlägsen ur ett säkerhetsperspektiv då den minskar risken för klämskador och möjliggör en mer kontrollerad och exakt hantering.

Tämä opinnäytetyö käsittelee manuaalisen laatikon taittoprosessin automatisointia Mirka OY: lla. Työn tavoitteena on kehittää konseptisuunnitelma koneesta, joka pystyy suorittamaan tietynlaisen taitoksen hiekkapaperipakkauksissa. Koska automatisoidun valmistuksen kysyntä kasvaa jatkuvasti, on yhä tärkeämpää tehostaa ja korvata toistuvat ja ergonomisesti kuormittavat työvaiheet.

Työn tarkoituksena oli kehittää koneratkaisu, joka mahdollistaa ergonomisemman ja tuottavamman valmistusprosessin. Työ aloitettiin kartoittamalla prosessin vaatimukset sekä ne toiminnot, jotka koneen tulee pystyä suorittamaan. Kustannustehokkuuden saavuttamiseksi pyrittiin hyödyntämään mahdollisimman paljon standardoituja komponentteja, kuten kiinnitys-, kuljetus- ja liikeratkaisuja.

Melutasoja ja puristumisriskejä tutkittiin. Tulokset osoittavat, että tyhjiötekniikka on sopivin ratkaisu laatikon kiinnittämiseen taittoprosessin aikana. Vaikka tekniikka voi aiheuttaa korkeampia melutasoja, se vähentää puristumisvammojen riskiä ja edistää turvallisempaa työympäristöä. Kehitetty konseptisuunnitelma toimii perustana jatkokehitykselle ja voi tulevaisuudessa edistää yrityksen tuotannon automatisointia.

This thesis focuses on the automation of a manual box-folding process at Mirka Ab. The work centers on developing a conceptual design for a machine capable of performing a specific fold in packaging for sandpaper. As the demand for automated manufacturing continues to rise, it becomes increasingly important to streamline and replace repetitive and ergonomically straining tasks.

The aim of the project was to propose a machine concept that enables a more ergonomic and productive manufacturing process. The work began by identifying the requirements of the process and the functions the machine must be able to perform. To achieve a costeffective solution, significant emphasis was placed on using standardized components for fastening, transport, and motion.

Factors such as noise levels and pinch risks were examined. The results show that vacuum technology is the most suitable solution for securing the box during the folding process. Although this technique may generate higher noise levels, it contributes to reducing the risk of pinch injuries and thus provides a safer working environment.

The developed conceptual design serves as a foundation for further development and may, in the long term, contribute to a more automated production process within the company.