Filmiliimauslaitteen suunnittelu ja toteutus
Eskelinen, Juha (2014)
Eskelinen, Juha
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405269909
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405269909
Tiivistelmä
Tämän insinöörityön aiheena on suunnitella ja rakentaa filmiliimauslaite tuotantokäyttöä varten Ifolor Oy:n kuvavalmistamolle Keravalle. Laitteen tarvitsema ohjelmointityö on osa insinöörityötä.
Filmiliimauslaitteelta edellytettävät perustoiminnot ovat: filmin syötön jälkeiset filminsiirrot, filmien yhteenliimaus splice-teipillä kuumaprässäyksellä ja filmikelan muodostaminen. Suunniteltavan lait-teen ohjaus tapahtuu tehtävään valittavalla PLC:llä, Omronin SYSMAC-sarjan CJ1M-CPU22 ohjel-moitavalla logiikalla, jossa on pulssilähdöt kahdelle askel- tai servomoottorille sekä nopeat pulssianturi-tulot. Askelmoottorikäyttöjen ohjelmointi ladder-kielellä ja laitteen vaatimien toimintojen ohjelmointi ja ohjelmointitapojen oppiminen on olennainen osa tätä työtä.
Laitteessa on muun muassa kolme askelmoottorikäyttöä, valokuitu-anturointeja, filmin kelausyksik-kö ja muutamia paineilmakäyttöjä. Laitteelta edellytetään herkästi naarmuuntuvan filmin varovaisen käsittelyn lisäksi pitävän liitoksen muodostamista riittävällä tarkkuudella. Laitteelle tehdään vaati-musmäärittelyt ja suunnitteluvaiheessa huomioidaan myös koneturvallisuus-näkökohdat. Toteutus-vaiheessa mitoitetaan ja valmistetaan puuttuvat mekaaniset osat työstökoneilla, rakennetaan kuu-maprässäysyksikön, splice-teipinsiirtoyksikön ja askelmoottoreilla varustettujen filmiratojen muodostama pääyksikkö. Liimauslaite rakennetaan alumiiniprofiilirungolle, johon kiinnitetään rakennetun pääyksikön lisäksi PLC ja muu elektroniikka DIN-kiskoihin asennettuna.
Laitteen mekaniikka ja elektroniikka valmistui ajallaan. Tiukaksi asetettu projektiaikataulu ei aivan pitänyt askelmoottoriohjauksissa esiin tulleen ohjelmoinnin haastavuuden johdosta. Filmiliimaus-laite valmistui ohjelmoinninkin osalta riittävän kattavaksi ja toiminnoiltaan vakaaksi insinöörityön arviointikäsittelyihin mennessä ollakseen valmis ensimmäisiin tuotantotesteihin.
Filmiliimauslaitteelta edellytettävät perustoiminnot ovat: filmin syötön jälkeiset filminsiirrot, filmien yhteenliimaus splice-teipillä kuumaprässäyksellä ja filmikelan muodostaminen. Suunniteltavan lait-teen ohjaus tapahtuu tehtävään valittavalla PLC:llä, Omronin SYSMAC-sarjan CJ1M-CPU22 ohjel-moitavalla logiikalla, jossa on pulssilähdöt kahdelle askel- tai servomoottorille sekä nopeat pulssianturi-tulot. Askelmoottorikäyttöjen ohjelmointi ladder-kielellä ja laitteen vaatimien toimintojen ohjelmointi ja ohjelmointitapojen oppiminen on olennainen osa tätä työtä.
Laitteessa on muun muassa kolme askelmoottorikäyttöä, valokuitu-anturointeja, filmin kelausyksik-kö ja muutamia paineilmakäyttöjä. Laitteelta edellytetään herkästi naarmuuntuvan filmin varovaisen käsittelyn lisäksi pitävän liitoksen muodostamista riittävällä tarkkuudella. Laitteelle tehdään vaati-musmäärittelyt ja suunnitteluvaiheessa huomioidaan myös koneturvallisuus-näkökohdat. Toteutus-vaiheessa mitoitetaan ja valmistetaan puuttuvat mekaaniset osat työstökoneilla, rakennetaan kuu-maprässäysyksikön, splice-teipinsiirtoyksikön ja askelmoottoreilla varustettujen filmiratojen muodostama pääyksikkö. Liimauslaite rakennetaan alumiiniprofiilirungolle, johon kiinnitetään rakennetun pääyksikön lisäksi PLC ja muu elektroniikka DIN-kiskoihin asennettuna.
Laitteen mekaniikka ja elektroniikka valmistui ajallaan. Tiukaksi asetettu projektiaikataulu ei aivan pitänyt askelmoottoriohjauksissa esiin tulleen ohjelmoinnin haastavuuden johdosta. Filmiliimaus-laite valmistui ohjelmoinninkin osalta riittävän kattavaksi ja toiminnoiltaan vakaaksi insinöörityön arviointikäsittelyihin mennessä ollakseen valmis ensimmäisiin tuotantotesteihin.