Mätutrustning för ytjämnhet Olof Lundgren

Transkript

1 EXMENSRBETE BCHELOR S THESIS Mätutrustning för ytjämnhet Olof Lundgren CD-teknikerprogrammet 0 HP Högskolan i Halmstad Handledare Lars Bååth Halmstad den 0 maj 0

2 Innehållsförteckning Inledning... Projektbeskrivning... Problembeskrivning... Metod... Kriterier... Skissbeskrivning... Viktning av skisser... Vald skiss... Materialval... CD-modell... Tillverkning... 9 Detaljkonstruktion... 9 Platta... 9 Distanser... 9 Fäste... 0 Huv... 0 Färdiga komponenter... 0 Laser... 0 Beamsplitter... 0 Kamera... 0 Objektiv... 0 Komponenter/Kostnader... 0 Livscykelanalys... Diskussion... Källförteckning...

3 Bilagor...

4 Förord Denna rapport redogör för examensarbete på Högskolan i Halmstad, framtagning av rigg för positionering av ytmätningsutrustning. Kursen avslutar mina studier på CD-tekniker programmet. rbetet motsvarar. HP och har utförts mellan mars och maj 0. Handledare och uppdragsgivare var Högskolan i Halmstad via Professor Lars Bååth. Examinator var Johan Wretborn, studierektor på högskolan i Halmstad. Syftet med detta arbete är att ta fram en ytjämnhets mätutrustning som är en del av ett EU-projekt. Tack Jag vill tacka dessa personer som har hjälp mig under arbetets gång: Johan Wretborn - Studierektor, Högskolan i Halmstad Lars Bååth Professor, Högskolan i Halmstad

5 Sammanfattning Detta examensarbete har utförts i samarbete med Lars Bååth på högskolan i Halmstad. Detta projekt beskriver hur man utgår från ide skisser till färdig produkt. Min uppgift var att ta fram en platta att positionera mätutrustning för ytjämnhet på. Lämpliga komponenter och material har valts för detta. Jag ska leverera cad filer i step format och ritningar till en prototypverkstad som ska bygga min konstruktion.

6 bstract This Thesis has been carried out in collaboration with Lars Bååth at Halmstad Högskola. This project describes how to solve a problem from start to finished product. My task was to develop a plate to position equipment for measuring surface smoothness. Suitable materials and components has been chosen for this. Drawing will be delivered to a prototype shop to manufacture my design.

7 Inledning Projektbeskrivning Jag ska på detta examensarbete konstruera distanser för att positionera de ingående komponenter som ingår i mätutrustningen för ytjämnhet. Den färdiga konstruktionen ska tillverkas på en prototypverkstad för att sedan levereras till slutkunden. Problembeskrivning Målet med detta projekt är att skapa ny mätutrustning åt ett företag som slipar komponenter. Problemet de har idag är att de måste stanna processen och ta ut arbetsstycket och göra mätning och sedan sätta tillbaka det. Problemet uppstår då att tid förloras och arbetsstycket hamnar inte på exakt samma plats så exakthet i slipningen går förlorad. Slipningen görs med laser så mätningen och slip lasern kan inte vara aktiva samtidigt. Metod Jag har använt mig av Fredy Olssons metod som grund för mitt arbete. Kriterier Jag har gjort en lista med kriterier för att kunna välja skiss och gå vidare med lämpligaste lösningen. Stabilitet Justering höjd/sidled Snabbt att tillverka Miljöpåverkan K K Ö Ö Skissbeskrivning. Fästet tillverkas i böjd plåt och plattan av aluminiumplattor.. Fästet och plattan tillverkas av aluminiumplattor med skruvförband.. Fästet och plattan tillverkas av aluminiumplattor och svetsas ihop.. Fästet tillverkas av stag av ställbara skruvar plattan av aluminiumplattor.. Plattan tillverkas i aluminiumplattor och fästes på en ställbar motor.

8 Viktning av skisser Jag viktade alla skisser mot kravprofilen och fick fram följande resultat. Skisser Stabilitet Justering höjd/sidled Snabbt att tillverka Miljöpåverkan Totalt 9 Vald skiss Utfallet av viktningen blir att skiss blir den mest fördelaktiga. nledningen att detta förslag valdes var att det blir en stabil konstruktion som går att tillverka relativt fort och har samma sorts skruvar och plattor på de flesta komponenterna. Materialval Jag gjorde först en grov sållning och kvar blev aluminium, stål och hårdplast som möjliga material för konstruktionen. Efter det gjorde jag en viktning av de återstående materialen enligt tabell. Material Viktning - luminium Stål Hårdplast Kostnad Bearbetning Vikt Totalt Viktningen i tabellen ger flest poäng till aluminium. Då endast ett exemplar kommer att tillverkas av konstruktionen därför blir det för dyrt att tillverka i plast. Men det behövs ett material som är lätt att arbeta med. Därför har jag valt att använda mig av aluminium. CD-modell Jag har ritat en cad modell för att kunna positionera komponenterna mot varanda och få fram hur stora de distanser jag kommer att tillverka ska vara. Några komponenter gick att hitta som step fil på företagets hemsida. Men de flesta komponenter har jag fått rita själv.

9 Tillverkning Detaljkonstruktion Jag har försökt att komma fram till så enkla komponenter som möjligt för att spara tid och pengar vid tillverkningen. De tillverkningsmetoder som behövs för att tillverka de komponenter jag ritat är svarvning, fräsning och borrning. Komponenterna kommer att fästas med skruvförband. För då finns det möjlighet till justering och det blir lätt att plocka isär igen. Platta Jag har utgått från en aluminiumplatta på mm att fästa alla komponenter på hål borras igenom plattan för att kunna fästa komponeter på den med skruvar. Ett hål på 0mm borras upp för att kunna dra de sladdar som behövs. Distanser Jag har tagit fram distanser till de färdiga komponeterna för att de ska hamna i rätt position. Distanserna tillverkas i aluminium runda distanser till beamsplittern och lasern svarvas fram. Distanserna till kameran och objektivet fräses ut ur mm aluminium plåt. 9

10 Fäste Fästet till plattan är tillverkat av mm aluminium plattor ett fräst spår möjliggör justering i höjdled och med hjälp av den skruv fästet monteras på kan hela fästet roteras i sidled. Huv Jag har tagit fram en huv som inkapslar hela konstruktionen den kan tillverkas i glasfiber det är osäkert i nuläget om denna kommer att tillverkas då den endast fungerar som ett skydd och inte är kritiskt för funktionen. Färdiga komponenter Laser Lasern reflekteras mot ytan som ska mätas. Beamsplitter Riktar lasern så att den hamnar i samma punkt som kameran är riktad mot Kamera Kameran riktas mot samma punkt som lasern på objektet och läser på så sätt av ytjämnheten. Objektiv Objektivet är en zoom lins för att mätningarna ska gå att göra på ett par meters avstånd. Komponenter/Kostnader Jag har räknat ut materialkostnader för min konstruktion tillverkningskonstnad får prototypverkstaden återkomma med. Materialkostnad Platta luminiumplattor mm kr/kg kg 0 Distanser D0mm,kr/m 0,kg 9 Skruvar M mm Styckpris kr 0st 0 Totalt 9 0

11 Livscykelanalys luminiumet är lätt smälta ner och återvinna och tillverka nya produkter av. De andra komponenterna får återvinnas som elektronikskrot. Då allt e sammansatt med skruvförband så går det lätt att skilja på komponenterna. Diskussion Första förslaget från min sida på ett fäste var ett tillverkat i böjd plåt. Men efter invändingar från Lars Bååth att det inte skulle bli stabilt nog och snabbare tillverkning behövdes. Då ändrades fästet till att vara tillverkat av aluminiumplattor. ntalet skruvar i det nedre fästet ändrades från till för att belastningen blir relativt hög där.

12 Källförteckning Litteratur Principkonstruktion (99) Fredy Olson Primärkonstruktion (99) Fredy Olson Formel och tabeller för Mekanisk konstruktion Karl Björk tt genomföra ett examensarbete (00) Martin höst, Björn Regnell, Per Runeson Internet Bilagor

13

14

15

16

17

18 H G F E D C B 9 Recapitulation of: Kameralada Different parts: 9 Total parts: 9 Number Definition Part Number Quantity Platta Distans Bygel UNKNOWN -E0W Kamera Laser Laseroptik Beamsplitter.Cube Beamsplitter.Table Distans Distans Part 9 Huv Fästev. Fastev. Fästev. kamerafaste 9 Kamerafaste 0 Distans DRWN BY Olof CHECKED BY DESIGNED BY Isometric view Scale: : This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement DRWING TITLE DSSULT SYSTEMES SIZE DRWING NUMBER REV SCLE : WEIGHT(kg) Kameralada 0,00 0 SHEET X / H G B

19 D C B Isometric view Scale: : Dx Front view Scale: : Left view Scale: : This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement. DRWN BY Olof CHECKED BY DESIGNED BY 0-0- DRWING TITLE SIZE DSSULT SYSTEMES DRWING NUMBER Platta REV SCLE : WEIGHT(kg),9 SHEET / X D

20 D C B Isometric view Scale: : 0 Front view Scale: : Left view Scale: : xm Top view Scale: : xm Section view - Scale: : 9. This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement. DRWN BY Olof CHECKED BY DESIGNED BY 0-0- DSSULT SYSTEMES DRWING TITLE SIZE DRWING NUMBER REV Fastev X SCLE : WEIGHT(kg) 0,9 SHEET / D

21 D C B Isometric view 0. Front view 0.. Left view Top view This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement. DRWN BY Olof CHECKED BY DESIGNED BY 0-0- DSSULT SYSTEMES DRWING TITLE SIZE DRWING NUMBER REV Bygel X SCLE : WEIGHT(kg) 0,00 SHEET / D

22 D C B Isometric view.. Front view Top view This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement. DRWN BY Olof CHECKED BY DESIGNED BY 0-0- DSSULT SYSTEMES DRWING TITLE SIZE DRWING NUMBER REV Part X SCLE : WEIGHT(kg) 0,0 SHEET / D

23 D C B XM Bottom view Isometric view. Front view Left view 0 XM Top view This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement. DRWN BY Olof CHECKED BY DESIGNED BY 0-0- DSSULT SYSTEMES DRWING TITLE SIZE DRWING NUMBER REV Distans X SCLE : WEIGHT(kg) 0,0 SHEET / D

24 D C B Isometric view Bottom view 0 M Front view This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement. DRWN BY Olof CHECKED BY DESIGNED BY 0-0- DSSULT SYSTEMES DRWING TITLE SIZE DRWING NUMBER REV Distans X SCLE : WEIGHT(kg) 0,0 SHEET / D

25 D C B Isometric view 9. Bottom view M Front view M Section view - This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement. DRWN BY Olof CHECKED BY DESIGNED BY 0-0- DSSULT SYSTEMES DRWING TITLE SIZE DRWING NUMBER REV Distans X SCLE : WEIGHT(kg) 0,0 SHEET / D

26 D C B xm Bottom view Isometric view Front view xm Top view This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement. DRWN BY Olof CHECKED BY DESIGNED BY 0-0- DSSULT SYSTEMES DRWING TITLE SIZE DRWING NUMBER REV Distans X SCLE : WEIGHT(kg) 0,0 SHEET / D

27 D C B 0 Isometric view 0. Front view Left view. Top view This drawing is our property. It can't be reproduced or communicated without our written agreement. DRWN BY Olof CHECKED BY DESIGNED BY 0-0- DSSULT SYSTEMES DRWING TITLE SIZE DRWING NUMBER REV Kamerafäste X SCLE : WEIGHT(kg) 0, SHEET / D