Wenkura : CNC-leikkurin suunnittelu ja toteutus
Nissinen, Jyrki (2011)
Nissinen, Jyrki
Lahden ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201104264829
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201104264829
Tiivistelmä
Opinnäytetyön ja siihen kiinteästi liittyneiden kahden yritysprojektin tarkoituksena oli suunnitella ja toteuttaa CNC-leikkuri mainosalan tarpeita varten Yes Neon Oy:lle. Leikkuri suunniteltiin tehostamaan yrityksen nykyistä tuotantoa, sekä mahdollistamaan uusien tuotekonseptien valmistaminen tehokkaalla tavalla. Se oli suunniteltava juuri yrityksen tarpeita varten niin, että sen kehittäminen myöhemmin löydettäviä sovelluksia varten olisi mahdollista. Leikkurin työalan tuli olla vähintään 2100 mm x 3600 mm ja sillä piti pystyä jyrsimään ja leikkaamaan irti mainonnassa käytettyjä levymäisiä muovimateriaaleja ja niiden yhdistelmiä. Lisäksi sen tuli kyetä leikkaamaan veitsimäisellä terällä ohutkalvoja, kuten teippejä. Leikkurin käytön tuli olla helppoa ja joustavaa niin, että esimerkiksi erillistä radoitusvaihetta ei tarvittaisi. Toteutettavat geometriat tuli voida siirtää sellaisinaan yrityksen käytössä olevista suunnitteluohjelmista leikkurille ja sen oli pystyttävä seuraamaan muotoja siten, että terän liike ei pysähtyisi.
Leikkurin ohjaus päätettiin toteuttaa pc-tietokoneeseen kytkettävällä liikkeenohjauskortilla, jolloin käyttöliittymä ja liikkeenohjaus pystyttiin integroimaan yhdeksi reaaliajassa toimivaksi kokonaisuudeksi. Tällä ratkaisulla saavutettiin käytön joustavuudelle asetetut vaatimukset. Servokäyttöinen ja hammashihnavetoinen mekaniikka rakennettiin alumiiniprofiileista käyttämällä mekaanisia liitostapoja, jotta koneesta saatiin mittatarkka, kevyt ja jäykkä. Johdejärjestelmä valmistettiin itse, lukuun ottamatta z-liikkeen lyhyttä, kuularuuvikäyttöistä lineaariyksikköä.
Wenkura – nimen saanut leikkuri on osoittautunut testikäytössä toimivaksi ja se on täyttänyt sille asetetut vaatimukset hyvin. Ulkoisesti kone muistuttaa monia muita porttaalityyppistä jyrsinkonetta, mutta sen suurin idea onkin ohjauksen toteutustapa ja sillä saavutettu käytön helppous ja joustavuus. Laitteen rakennuskustannukset pysyivät pieninä ja sen ylläpitokulut, kuten huollot ja ohjelmistopäivitykset tulevat olemaan vain murto-osa siitä, mitä ne olisivat olleet valmiina hankituissa leikkureissa. Lisäksi Wenkuraan on toteutettu ominaisuuksia, joita ei olisi ollut mistään saatavilla valmiina.
Leikkurin ohjaus päätettiin toteuttaa pc-tietokoneeseen kytkettävällä liikkeenohjauskortilla, jolloin käyttöliittymä ja liikkeenohjaus pystyttiin integroimaan yhdeksi reaaliajassa toimivaksi kokonaisuudeksi. Tällä ratkaisulla saavutettiin käytön joustavuudelle asetetut vaatimukset. Servokäyttöinen ja hammashihnavetoinen mekaniikka rakennettiin alumiiniprofiileista käyttämällä mekaanisia liitostapoja, jotta koneesta saatiin mittatarkka, kevyt ja jäykkä. Johdejärjestelmä valmistettiin itse, lukuun ottamatta z-liikkeen lyhyttä, kuularuuvikäyttöistä lineaariyksikköä.
Wenkura – nimen saanut leikkuri on osoittautunut testikäytössä toimivaksi ja se on täyttänyt sille asetetut vaatimukset hyvin. Ulkoisesti kone muistuttaa monia muita porttaalityyppistä jyrsinkonetta, mutta sen suurin idea onkin ohjauksen toteutustapa ja sillä saavutettu käytön helppous ja joustavuus. Laitteen rakennuskustannukset pysyivät pieninä ja sen ylläpitokulut, kuten huollot ja ohjelmistopäivitykset tulevat olemaan vain murto-osa siitä, mitä ne olisivat olleet valmiina hankituissa leikkureissa. Lisäksi Wenkuraan on toteutettu ominaisuuksia, joita ei olisi ollut mistään saatavilla valmiina.