Automatiserad matning av stänger till gängmaskin

Sammanfattning: Målet med examensarbetet var att ta fram ett koncept för automatiserad i- och urmatning av stänger till en gängmaskin. Målet var också att 3D-modellera och göra 2D-ritningar på samtliga ingående mekaniska delar samt att genomföra en styrteknisk studie. Arbetet har utförts på uppdrag av Lars Eriksson och Annika Persson på Ground Machinery Applications AB i Sunne. De krav som ställdes på konstruktionen var enkelhet att montera och demontera, att man enkelt ska kunna byta ut komponenter som utsätts för slitage. Det skall finnas möjlighet att montera skyddskåpor där klämrisk kan uppstå. Krav på att stången skall hållas på plats av ett mothåll under gängningen samt att konstruktionen skall utföra så få och enkla rörelser som möjligt. Även vilka dimensioner av stänger konstruktionen skall klara definierades. Resultatet av arbetet blev en konstruktion bestående av tre pelare försedda med vinkelstål vilka stången inledningsvis vilar i. Stången matas i axiell led in mot gängmaskinen genom att skjuvas med hjälp av magnetkraft. Magneten är fästad på en axel vinkelrät till stången och den förflyttas i längdled och för på så vis med sig den magnetiska stången. Under gängningen fälls ett mothåll över stången för att se till att denna inte skenar iväg, vilket händer vid gängning av en skev stång. Då gängningen är färdig matas stången tillbaka till ursprungsläge av samma magnetkraft för att slutligen tippas av genom att vinkelstålen fälls kring en gångjärnspunkt. Samtliga av konstruktionens rörelser utförs med hjälp av pneumatiska cylindrar som arbetselement. Genom beräkningar har respektive cylinders krävda area tagits fram för att säkerställa att dessa klarar belastningen. Dessa belastningar visade sig vara ytterst små och därför har val av arbetselement istället begränsats av slaglängden. Med hjälp av ett följddiagram som beskriver i vilken ordningsföljd dessa element arbetar samt med en utarbetad styrlogik som anger med vilka villkor rörelserna utförs, har ett övergripande, pneumatiskt schema upprättats. Schemat består, utöver arbetselementen av ett styrelement för respektive cylinder. Dessa är pneumatiskt styrda, bistabila, 5/2-riktningsventiler som styr cylindrarna till främre eller bakre läget. Varje riktningsventil har två lägen och styrs i sin tur av signalventiler som är elektiskt styrda, bistabila, 3/2-ventiler. Dessa signalventiler tar emot elektriska signaler från induktiva sensorer som finns på nio olika positioner i konstruktionen.