7.1.1 Modulindelning. Delsystem: Pneumatiskt system. Elmotor för rotation. Axel. Lager. Chuck. Ram. Kylsystem. Sensorer

Transkript

1 7 Konstruera konceptet 7.1 Systemarkitektur En utförlig systemarkitektur har satts upp för att underlätta konstruktionen av produkten. Genom att omforma delsystemen till moduler fås en bättre översikt. Dessa indelas på ett sådant sätt att de i största möjliga grad skall kunna konstrueras oberoende av varandra. Ett gränssnitt mellan modulerna har sedan specificerats för att modulerna skall kunna fungera tillsammans efter framställning Modulindelning Som nämnt ovan skall de olika delsystemen delas in i moduler för att underlätta produktion och konstruktion. En modul kan till exempel läggas ut på en underleverantör för konstruktion och tillverkning. Viktigt är att specificera gränssnitt mellan de olika modulerna så att de sedan kan användas tillsammans. Modularisering har även fördelar som att man kan byta ut en modul och på så sätt uppdatera-/förnya funktioner. För att förenkla framtagandet av moduler har vårt koncept delats upp i ett antal delsystem. Dessa ska sedan delas in i moduler. En modul kan vara ett eller flera delsystem. Delsystem: Pneumatiskt system Elmotor för rotation Axel Lager Chuck Ram Kylsystem Sensorer Delsystemensindelning bygger på deras placering och funktion relativt varandra. Nedan syns det funktionella diagrammet med modulerna inringade i rött.

2 Figur 1: Modulindelning i funktionellt diagram De flesta av de delsystem som listades ovan föll sig naturligt att bli enskilda moduler. Endast två delsystem kunde sammanfogas till en modul. Flera moduler kan eventuellt ansvaras av samma leverantör, men det är inte möjligt att förutspå i detta skede. Modul 1: Ram Ramen har som uppdrag att hålla alla delar samman i svetshuvudet. Det vill säga lager, axel, elmotor, tryckgivare eventuellt kylsystem med mera. Modul 2: Sensorer Övervakar processen genom att mäta tryck, rotation och temperaturer. Denna modul behandlas egentligen inte i projektet, men tas ändå med eftersom detta är en viktig del i styrningen av maskinen. Modul 3: Axel Chuck

3 Axeln överför rotation och tryck från svetshuvud till verktyg och chucken agerar koppling mellan dessa. Modul 4: Lager Ser till så att axeln kan rotera utan slitage och med minimal friktion. Denna bör i stor utsträckning konstrueras i samråd med den leverantör som tillverkar axeln. Modul 5: Elmotor för rotation Skapar nödvändiga rotationen till axeln. Motorn bör väljas efter rådande krav på maximalt varvtal och moment. Dessutom bör minimal resursförbrukning eftersträvas. Modul 6: Pneumatiskt system Skapar det nödvändiga trycket mot arbetsstycket. Här är det viktigt med stor noggrannhet för att svetsresultatet skall bli bra. Det pneumatiska systemet består främst av en tryckluftscylinder men även slangkopplingar och styrsystem till lufttrycket. Styrsystemet ingår dock sedan tidigare inte i projektet. Modul 7: Kylsystem Kyler verktyg och axel för att skydda främst lager från överhettning.

4 7.1.2 Träddiagram De olika modulerna är ordnade på det sätt som beskrivs i träddiagrammet nedan. Träddiagrammet har uppdrag att förtydliga modulariseringen ovan. Typen av samband mellan de olika modulerna beskrivs dock under gränssnittsmatrisen i Svetshuvud Ram Modul 1 Lager Modul 4 Elmotor (rot) Modul 5 Pneumatiskt system Modul 6 Sensorer Modul 2 Kylsystem Modul 7 Axel & Chuck Modul Gränssnittsmatris Figur 2: Träddiagram som beskriver modulernas samband Nedan syns en gränssnittsmatris. Denna beskriver på vilket sätt de olika modulerna förhåller sig till varandra. Dessa samband har vi delat upp i mekaniskt, elektriskt och magnetiskt. Denna kan vara vägledande för de olika leverantörerna vid framställning av modulerna. Förkortningar: M Mekanisk P Tryckmässigt T Termiskt Gränssnittsmatris Modul M 4 M M,T 5 M 6 M P 7 M,T T Figur 3: Gränssnittsmatris

5 7.1.4 Leverantörer och egen tillverkning Målet med samtliga moduler är att reducera tillverkningskostnaden så mycket som möjligt. Detta möjliggörs genom att i största möjliga mån enbart använda standardiserade komponenter. Dessa standardiserade komponenter köps sedan in från externa leverantörer, som är specialiserade på ämnet. Utifrån modulariseringen ovan kan det enkelt konstateras vilka moduler som kan beställas externt. Följande moduler kan köpas in externt: Lager (Modul 4) Elmotor (Modul 5) Pneumatiskt system (Modul 6) Sensorer (Modul 2) Följande komponenter måste konstrueras och eventuellt tillverkas internt: Kylsystem (Modul 7) Axel & Chuck (Modul 3) Ram (Modul 1)