Hitsausjigin kehittäminen

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää pinnakaiteiden hitsaukseen apuna käytettävää jigiä. Opinnäytetyön toimeksiantajana oli Nokialla sijaitseva AJT-Metalli Oy. Lähtökohtana oli tutustua käytössä olevaan jigiin sekä kaiteiden valmistusprosessin, koska kumpikaan ei ollut entuudestaan tuttuja. Yritys oli määrittänyt jigiin paljon eri kehityskohtia, jotka huomioimalla jigistä saataisiin vielä tehokkaampi kaiteiden valmistukseen. Kehityskohdista tärkeimmät, jotka tuli saada täytettyä, olivat jigin portaaton leveydensäätö, korkeuden säätömahdollisuus sekä ympärikääntömahdollisuus. Lisäksi tuli saada helpommin säädettyä vasteet, joihin kaiteen pinnat asetetaan. Tarkoituksena oli ideoida uusia ratkaisuja kehityskohtiin sekä selvittää, minkälaisia valmiita ratkaisuja on jo olemassa ja miten niiden avulla saataisiin kehitettyä yrityksen käytössä olevaa jigiä.

Työ rajattiin pelkästään jigin kehitys- ja suunnittelutyöhön, joten prototyypin valmistaminen on rajattu opinnäytetyön ulkopuolelle. Työn tuloksena saatiin mallinnettua yritykselle 3D-malli, josta näkee helposti tulokset kehityskohdista sekä uuden jigin toimintaperiaatteen. Tärkeimmät kehityskohdat saatiin toteutettua ja muista kehityskohdista toteutuivat kaikki yleisiin vaatimuksiin, mittoihin sekä jigin ominaisuuksiin liittyvät asiat. Uuden jigin tarkoituksena on saada kaiteiden valmistusprosessista nopeampi sekä mahdollistaa kaiteiden tekeminen yhden työntekijän avulla.

Tulevaisuuden näkökulmasta opinnäytetyö antaa hyvät lähtökohdat prototyypin valmistukselle. Mallinnetun jigin toimintavarmuutta tukee se, että sen suunnittelussa on hyödynnetty toimintamallia kaupallisesta ratkaisusta. Opinnäytetyössä tehtyä kehitystyötä voisi jatkaa siten, että mallinnetulle jigille luodaan tarkat mitat, selvitetään paino, tehdään tarvittavat lujuuslaskennat sekä FEM-analyysi. Lisäksi liikkuvien osien toiminnallisuus voitaisiin testata pienoismalleilla ja tekemällä pienemmistä osakokonaisuuksista prototyyppejä. Nämä testit, laskelmat ja mittojen luomiset helpottaisivat prototyypin valmistamista yritykselle.

The purpose of this thesis was to develop a jig used in the manufacturing of railings at AJT-Metalli Oy. The starting point was to examine the jig in use and the process of making the railings. The company had identified many different developments that could make the jig more efficient. The main developments that had to be achieved were infinitely variable width adjustment, height adjustment and turnaround possibility. In addition, the protective parts of the railing had to be made easier to adjust. The aim was to come up with new solutions to the development issues. The focus was also on exploration of available existing solutions and how they could be used to develop the jig.

The thesis was limited to the development and concept design of the jig, so prototype manufacturing was out of scope. The result of the work was a 3D model of a jig for the company. The model makes it easy to see the results of developments and the operating principle of the new jig. The new jig was intended to make the railing manufacturing process faster and allow the railing to be made by a single worker.

The thesis provides the company with a good starting point for a future prototype. The reliability of the new jig is supported by the commercial solution used in its design. Further development could be done by creating precise dimensions for the modelled jig, defining the weight, making the necessary strength calculations and FEM analysis. The functionality of moving parts could be tested with miniature models and by prototyping smaller sub-assemblies. After these tests, calculations and measurements, making a prototype would be easier for the company.