Development of stacker crane product configurator

Abstract

The aim of this thesis is to make simplified configurable 3D-model and technical specifications of a stacker crane that can be used for tender, pre-planning and FEM-analysis. Varying 3D model simulates the stacker crane by replacing the sub assemblies of the part models and leaving out all the fittings. Simplified 3D model revolves gently on a personal computer.

The theoretical part introduces the automatic storage and the main 3D-CAD product design concepts, methods and principles. The design part goes through the use of skeletons, the dimensions of escalation and the design rules of formation. It includes also modelling the assembly as one entity. In addition configuration of the FEM-simulation program and generation of part lists, tables and headings are presented.

The result of the work is a user interface controlled light 3D model, product configurator and FEM-simulation settings. Configurator speeds up significantly bid design and FEM-simulations. Also the cost of spare parts and hours worked can be assessed more carefully. Data, collected in one place, can be used to generate the actual working drawings of the original rapidly replicating lift variation dimensions and used subassemblies.

Learned methods of the work can be used as a basis in making recommendations for the firm's future projects in modularity development.

Tässä työssä on tarkoituksena tehdä hyllystöhissistä yksinkertaistettu konfiguroitava 3D-malli ja hissin tekninen erittely, joita voidaan käyttää tarjouksissa, esisuunnittelussa ja FEM-analyyseissä. 3D-mallin on tarkoitus jäljitellä erästä hissimallia korvaamalla sen alikokoonpanot osamalleina ja jättämällä pois kaikki kiinnitysosat, jotta saadaan tehtyä varioituva hissimalli, jota voidaan käyttää jouhevasti tietokoneessa.

Teoriaosuudessa esitellään automaattivarastoja ja tärkeimmät 3D-CAD-tuotesuunnitteluun liittyvät käsitteet, menetelmät ja periaatteet. Suunnitteluosuudessa käsitellään moduulien valinta, skeletonin käyttö, mitoituksen porrastus ja suunnittelusääntöjen teko, kokoonpanon mallintaminen yhtenä osamallina, FEM-simulointiasetusten tekeminen Ansys-ohjelmaa varten sekä osaluetteloiden ja taulukoiden tekeminen ja nimikkeiden muodostus.

Työn tuloksena syntyi käyttöliittymällä ohjattava esikuvansa näköinen kevyt 3D-malli, tuotekonfiguraattori ja FEM-simulointiasetukset. Konfiguraattori nopeuttaa tuntuvasti tarjoussuunnittelua ja FEM-simulointeja. Myös valmistuskustannukset, tarvittavat varaosat ja valmistuksen työtunnit voidaan arvioida aiempaa tarkemmin. Yhteen paikkaan kerättyjen tietojen avulla voidaan varsinaiset työpiirustukset tehdä alkuperäisistä nopeasti jäljittelemällä hissivariaation mittoja ja käytettyjä alikokoonpanoja.

Hissiin sovellettujen menetelmin perusteella tehdään suosituksia ja esitellään näkökantoja yrityksen tulevaisuuden modulointiprojekteille.