Sammenføying av magasinprofiler

Abstract

Denne bacheloroppgaven utforsker og undersøker ulike tilnærminger for oppdatering av sammenføyingsprosess av magasinprofiler i metall. Oppgaven er skrevet for en anonymisert bedrift som er markedsledende i sitt fagfelt. Metallprofilene som sammenføyes er krokmagasiner til bruk i langline fiske, og består av to metallprofiler: en i rustfritt stål og en i aluminium. Disse produseres i lengder fra 2,0 til 4,0 m og sammenføyes med Ø6,0 mm skruer og Ø4,0 mm nagler. Dagens produksjon av magasinene er utdatert, ineffektiv og tidkrevende. Hovedfokuset for oppgaven er "hvordan effektivisere og forbedre produksjon av krokmagasiner?".

Bedriften ønsker å senke operatørkostnaden, ved å automatisere hele, eller deler av produksjonsprosessen, samt vurdere verktøyvalg og festemønster. Rapporten presenterer fem ulike ideer til løsninger, hvorav tre går ut på automatisering ved bruk av antropomorf industrirobot, pneumatisk klemmesystem og bevegelig borerigg. Disse løsningene bygger videre på dagens festemetode, med skruer og nagler som festemiddel. De to gjenværende løsningene presenterer en sammenføying ved bruk av tokomponent lim, og den siste ser på mulighet for nytt magasindesign.

Basert på fordeler, ulemper og diskusjon anbefales løsning med bevegelig borerigg som mest passende for å oppfylle målene og kravene. Det blir utarbeidet en detaljert beskrivelse av løsningen i tillegg til en forenklet modell. Løsningen består av borerigg montert på bevegelig system på begge sider av de innspente magasinprofilene. Dermed kan boremaskinene forflyttes langsmed hele magasinet. Løsningen er med å automatisere og effektivisere produksjonen for å minske manuelt behov. Videre utforskes ulike aspekter ved produksjon, som verktøyteknologi og festemønster.

Verktøyteknologi utgjør en sentral del av oppgaven, der verktøyvalg og skjærevæske vurderes. Konklusjonen blir en anbefaling av nytt skjæreverktøy; bor av hardmetall med TiAlN-belegg. Skjærvæske bør være en emulsjon av 5% - 20% olje i vann påført gjennom en MQL - Minimum Quantity Lubrication-system.

Dagens nagle- og skruemønster blir teoretisk beregnet og det kommer frem at dette mønsteret er kraftig overdimensjonert. Basert på dette utarbeides et oppdatert festemønster for de ulike magasinlengdene. Denne benytter kun popnagler, som reduserer material- og tidsbruk betraktelig. Samtidig opprettholdes ønsket magasin-levetid og tilstrekkelig styrke mot dimensjonerende kraftpåføringer.

Gruppen mener anbefalt løsning oppfyller krav og behov. I tillegg gjøres det en vurdering av bærekraft opp mot anbefalt løsning. Risiko forbundet med prosessen er belyst og fremtidig anbefalt arbeid for bedriften blir vurdert og adressert.

This bachelor's thesis explores and investigates various approaches to updating the process of merging metal magazine profiles. The thesis is written for an anonymized company that is a market leader in its field. The metal profiles being merged are hook magazines for use in offshore longline fishing, consisting of two metal profiles: one in stainless steel and one in aluminum. These are produced in lengths ranging from 2.0 to 4.0 meters and joined with Ø6.0 mm screws and Ø4.0 mm rivets. The current production of the magazines is outdated, inefficient, and time-consuming. The main focus of the thesis is "how can the company's production of hook magazines be made more efficient and improved?"

The company aims to reduce operator costs by automating all or parts of the production process, as well as considering tool selection and fastening patterns. The report presents five different ideas for solutions, three of which involve automation using anthropomorphic industrial robots, pneumatic clamping systems, and movable drilling rigs. These solutions build on the current fastening method, using screws and rivets. The remaining two solutions propose merging using two-component adhesive and the possibility of a continuous magazine.

Based on the advantages, disadvantages, and discussions, a solution with a movable drilling rig is recommended as most suitable for current challenges. A detailed description of the solution is provided in addition to a simplified model. The solution consists of a drilling rig mounted on a movable system on both sides of the clamped magazine profiles, allowing the drills to move along the entire magazine length. The solution helps to automate and streamline production to reduce human dependency. Furthermore, various aspects of production are explored, such as tool technology and fastening patterns.

Tool technology is a central part of the thesis, where tool selection and cutting fluid are evaluated. The conclusion is a recommendation for new cutting tools: carbide drills with TiAlN coating. The cutting fluid should be an emultion of 5% - 20% oil in water applied through a Minimum Quantity Lubrication (MQL) system.

The current rivet and screw pattern is theoretically calculated, revealing that todays solution is significantly oversized. Based on this, an updated fastening pattern is developed for the different magazine lengths. Only pop rivets are used here, reducing material and time usage while maintaining the desired magazine lifespan and providing sufficient strength against force applications.

The group believes the recommended solution meets the requirements and needs. Additionally, sustainability is evaluated for the recommended solution. Risks associated with the process are highlighted, and recommended future work for the company is assessed and addressed.