Telamittalaitteen mittavarren suunnittelu

Abstract

Teloja käytetään paperi- ja terästeollisuuden valmistusprosesseissa ja niillä on merkittävä rooli niin sujuvan valmistusprosessin kuin lopputuotteen laadun kannalta. Tämän vuoksi teollisuuden toimijoille on tärkeää ylläpitää telojen kunto laatuvaatimusten mukaisena. Telojen ylläpidossa avainroolissa on tarkoitusta varten suunniteltu telahiomakone.

Moderneja telahiomakoneita ohjataan NC-ohjauksella ja niissä käytetään telamuotoa kompensoivaa hiontaohjelmaa. Telan muoto mitataan hiomakoneeseen integroidulla mittalaitteella. Tarkin mittaustulos saadaan käyttämällä nelipistemittalaitetta, joka nimensä mukaisesti mittaa telaa neljästä pisteestä. Nelipistemittalaitteella mitataan muun muassa telan ympyrämäisyyttä ja halkaisijaeroprofiilia, joista voidaan koostaa telan muotoa tarkasti replikoiva 3D-profiili.

Tämän diplomityön tavoitteena on suunnitella telamittalaitteen neljättä mittauspistettä mittaava mittavarsi. Mittavarren suunnittelussa käytetään pohjana olemassa olevaa mittavartta. Suunnittelutyölle asetetaan vaatimukset aiemman mittavarren kehitystarpeiden perusteella. Tärkeimmät kehityskohteet ovat mittavarren koon pienentäminen, sekä asennuksen ja kokoonpanon helpottaminen. Diplomityön tuotoksen suunnitteluosuus on jaettu pienempiin kokonaisuuksiin, jotka yhdessä kattavat koko mittavarren. Työn lopputuloksena on mittavarren valmis malli.

Rolls are used in the manufacturing processes of paper and steel industries, and they play a significant role in ensuring the smooth manufacturing process and the quality of the end products. Therefore, it is important for the industry operators to maintain the rolls in accordance with quality requirements. The rolls are maintained using roll grinding machines.

Modern roll grinding machines use CNC control systems and a grinding program that directs grinding to compensate the roll shape. The original roll shape is measured with a measuring device integrated in the grinding machine. The most accurate result is obtained by using a four-point measuring device, which measures the roll profile from four points. The four-point measuring device is used to measure roundness profile and axial diameter profile, from which the program complies a 3D profile that accurately replicates the shape of the roll.

The objective of this thesis is to design a measuring unit that is part of a roll measuring system. The measuring unit is used to measure one of the four measuring points. The current measuring unit serves as the basis for the design and its development needs are set as requirements for the new measuring unit. The most important development needs are reducing the size of the measuring unit, making the installation easier and simplifying the assembly process. The designing of the measuring unit is divided to smaller subassemblies. The result of the thesis is a finished model of the new measuring unit.