Apunostin : suunnittelutyö

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena on suunnitella kääntöpuomi-tyyppinen apunostin automatisoituun sähköauton akkujen purkusoluun. Tavoitteena on myös pohtia, minkälaiset nostoapuvälineet toimi-vat parhaiten akuston nostossa ja siirrossa purkupöydälle robottisoluun. Tämän tyyppinen apunostin luokitellaan koneeksi, koska siinä tulee olemaan voimansiirtojärjestelmä, joka toimii muulla kuin lihasvoimalla. Tämä tarkoittaa sitä että, suunnittelussa joutuu ottamaan huomioon konedirektiivin 2006/42/EY mukanaan tuomat vaatimukset ja asetukset.

Apunostimen suunnitteluun ja toteutukseen kuuluu rakenteen suunnittelu, materiaalien valinta, lu-juuslaskenta, teknisten piirustusten laatiminen, käyttöohje ja huoltokirjan laatiminen, tehdään ris-kien arviointi sekä tutustutaan apunostimeen liittyviin standardeihin ja tehdään katsaus siihen, mitä CE-merkintä vaatii valmistajalta, jotta valmistaja voi antaa tuotteelle vaatimustenmukaisuusvakuutuksen EU:n talousalueella myytävään tuotteeseen.

Suunnittelutyön toteutukseen liittyy myös tutustuminen lujuusopin perusteisiin ja lainalaisuuksiin. Von Misesin lujuushypoteesi ja siihen liittyvä elementtimenetelmä sekä FEM-analyysi ovat olen-nainen osa lujuusoppia, kun määritetään rakenteen kokemaa jännitystilaa kuormitettuna. Laskennan tuloksena saadaan siirtymä kaikkien kolmen koordinaattiakselin suhteen.

Lujuuslaskenta suoritetaan SolidWorks-ohjelmistolla, joka on sertifioitu ja laajasti teollisuuden käyttämä 3D-ohjelma, joka käyttää monia standardeja. Esimerkiksi näiden standardisointijärjestöjen hyväksymiä standardeja ovat ANSI, ISO, DIN, JIS, BSI, GOST ja GB. SolidWorks-ohjelmistolla tehdyt tekniset piirustukset noudattavat alakohtaisten standardien mukaisia vaatimuksia.

The aim of this thesis was to design a swing boom-type auxiliary lift for an automated electric vehicle battery discharge cell. The aim was also to consider what kind of lifting aids work best for lifting the battery pack and transferring it to the discharge table in the robotic cell. This type of auxiliary lift is classified as a machine because it will have a power transmission system that operates on something other than muscle power. This means that the requirements and regulations of the Machinery Directive 2006/42/EC must be taken into account in the design.

The design and implementation of an auxiliary lift includes structural design, material selection, strength calculation, preparation of technical drawings, preparation of operating instructions and maintenance manual, risk assessment. In addition, I will familiarize oneself with the standards related to the auxiliary lift and review what the CE marking requires from the manufacturer so that the manufacturer can issue a declaration of conformity for the product sold in the EU economic area.

The implementation of the design work also familiarizes with the basics and laws of strength theory. The von Mises strength hypothesis and the related finite element method and FEM analysis are an essential part of strength theory when determining the stress state experienced by a structure under load. The result of the calculation is a displacement in relation to all three coordinate axes.

Strength calculation was performed using SolidWorks software, a certified and widely used industry 3D program that uses many standards. For example, standards adopted by these standardization organizations ANSI, ISO, DIN, JIS, BSI, GOST and GB. The technical drawings made with SolidWorks software comply with the requirements of sector-specific standards.