Rapporten innefattar ett examensarbete för ingenjörsprogrammet i maskinteknik vid Karlstads universitet. Uppdraget gjordes för voestalpine Precision Strip AB, Munkfors. I fabriken i Munkfors så kallvalsas bandstål för diverse applikationer. Detta stål bearbetas mekaniskt i valsningen. För att mäta materialets egenskaper så används röntgendiffraktion. Metoden går ut på att bestråla stålet med röntgenstrålar och avläsa mätvärden på en dator. I dagsläget finns enbart en fixtur för att mäta plana testobjekt. Uppdragsgivaren önskar att kunna mäta testobjekt som utsätts för spänningar. Detta för att kunna mäta elasticitetsmodulen och poisson´s ratio hos ett stål Målet med arbetet har således varit att konstruera en fixtur som kan åstadkomma en varierande böjlast på ett testobjekt. Projektet har följt produktutvecklingsprocessen som beskrivs i Johannesson et al. Projektet resulterade i en fixtur som applicerar en bestämd last hos ett testobjekt.  Den applicerade lasten kan varieras av operatören och diverse inställningsmöjligheter finns. Fixturen är utrustad med en kraftgivare och ett mätdon för att säkerställa korrekt mätning. Lösningen anses klara av de krav som ställs med undantag till ett krav. Detta krav är att klara hela tjockleksintervallet av testobjekt på 0,06-0,4 mm. / The report includes a thesis for the engineering program in mechanical engineering at Karlstad University. The assignmenst was made for voestalpine Precision Strip AB, Munkfors. In the factory in Munkfors band steel is cold rolled for various applications. The steel is machined mechanically in the rolling process. X-ray diffraction is used measure the properties of the steel. The method is to irridate the steel with X-rays and decode the measurement values with a computer. At present, there only exits a fixture to measure flat test objects. The client wishes to be able to measure test object that are subject to stress during the course of the test. This is to be able to measure the modulus of elasticity and poisson´s ratio of the steel. The aim of the work has thus been to construct a fixture that can produce a variable bending load on a test object. The project has followed the product development process described in Johannesson et al. The project resulted in a fixture that applies a certain load to a test object. The applied load can be varied by the operator and various adjustment options are available. The fixture is equipped with a power sensor and a measuring device to ensure correct measurement. The solution is considered to meet the requirements made except for one requirement. This requirement is be able to bend all test objects within the specified thickness range of 0,06-0,4 mm.

I ett processteg på Voestalpine Precision Strip AB:s fabrik finns ett behov att styra två stålband till rätt position på en roterande trumma. Då det är av högsta vikt för efterföljande processteg att positioneringen blir exakt sker idag denna pålindning med handpåläggning från en av maskinoperatörerna. Denna handpåläggning är ett steg som företaget önskar få bort genom att konstruera en mekanisk ersättning till det operatören gör i dagsläget.  Den mekaniska ersättningen, som i rapporten kommer kallas pålindningsarm, skall vara självgående efter pålindningsprocessen har påbörjats. Målet är att en enda operatör ska kunna ställa in hela maskinen inklusive pålindningsarmen och sedan låta pålindningen fortgå till den är klar, utan avbrott, för att minska skaderisk och öka produktiviteten. Under examensarbetet gjordes en grundlig förstudie, främst genom dialoger med operatörerna. Detta ledde till en komplett kravspecifikation samt några idéer till delkoncept. Då flera av delkoncepten var beroende av varandra gjorde en kedja av konceptutvärderingar för att komma fram till bästa möjliga sammansatta koncept. Detta koncept la grunden till detaljkonstruktionen som gjordes i CAD. Pålindningsarmen skall monteras rörligt, i horisontalplanet, på grund av vissa krav som ställdes. Styrningen av banden sker med hjälp av tre olika hjul som är justerbara i två riktningar vardera, detta görs med hjälp av elektriskt styrda koordinatbord, allt detta för att ha god ergonomi för operatören. Det viktigaste av hjulen är det som kommer kallas spårhjulet då det ligger i/mot de spår på trumman som banden kommer placeras i samtidigt som det styr underkanten på båda banden till rätt position på trumman.  Den slutliga detaljkonstruktionen anses uppfylla alla krav som ställts på den enligt kravspecifikationen samt ungefär hälften av önskemålen. Vid eventuell vidare utveckling av konstruktionen bör vissa av FEM-beräkningarna som gjorts bekräftas på något sätt. Någon prototyp för att testa om spårhjulet fungerar som det är tänkt skulle även vara lämplig, då detta hjul har en vital roll i konstruktionens funktion. / As a part of a manufacturing process to produce a kind of steel strip there is a need to guide two strips of steel to the correct position on a revolving drum. It is imperative for the following step in the process that the positioning of the strips are precise. The guidance of the steel strips is currently done by hand.  The mechanical replacement for the guidance is supposed to operate unattended once the winding process has begun. The aim is that one operator, instead of two as it is done today, will set up the whole machine including the mechanical replacement and then let the winding of the drum be uninterrupted until it is finished. It is important that the winding goes without interruption to reduce the risk of injuries as well as increase productivity.  During the thesis work a thorough pre-study was done, mainly by communicating with the operators of the winding machine since there was almost no available literature. The pre-study led to a complete specification of the mechanical replacement as well as a few ideas for concepts. Since several of the concepts were dependent on one another, a chain of concept selections were performed to get the best complete concept possible. The complete concept provided the foundation for the layout construction created in Computer Aided Design (CAD). The new construction is mounted so that it can move in the horizontal plane in order to fulfill the requirements of the production. The guidance is made possible using three separate wheels that are adjustable in two directions. The adjustments to the wheels are made possible by the use of electrically controlled cross sliding tables, that also improve ergonomics for the operator. The most important of the wheels is the 'groove' wheel. The main function of the groove wheel is to guide the underside of both strips to the correct position on the drum, it is placed in the groove of the drum hence the name groove wheel. The final construction meet all the demands from the initial specification and about half of the optional requirements. Further development of the construction require the FEM analysis to be confirmed and it would also be preferable to produce some sort of prototype to prove the concept of the groove wheel. The prototype is highly important since the groove wheel has a vital role in the product.

Hantering och utbytet av cylindriska ytbehandlingsborstar till valsad plåt sker idag med manuell handkraft på företaget voestalpine Precision Strip AB i Munkfors. Arbetet beskrivs som tidskrävande, icke-ergonomiskt och med viss risk för personskador. De ytbehandlingsborstar som hanteras är känsliga för både krafter och smuts på sin yttre mantelarea och kräver därför varsamhet vid hantering. För att förbättra de ergonomiska omständigheterna, minimera risken för personskador och samtidigt säkerställa hantering av borsten så har företaget efterfrågat ett lyftverktyg. Målsättningen för projektet är att utveckla ett traversmonterat lyftverktyg somska kunna lyfta borsten direkt från leveranspall och montera i tänkt maskin utan att riskera borstens kvalité eller utsätta personal för risker. Verktyget är konstruerat för att efter tillverkning kunna CE-märkas. För att få en klar bild över dagens arbetsmetodik och definiera problemområden för ett borstbyte så genomförs en förstudie. Resultatet från denna studie, tillsammans med önskemål från företaget sammanfattas till en kravspecifikation som blir en direkt utgångspunkt för fortsatt utveckling av konstruktionen. De koncept och idéer som arbetas fram genomgår en utvärdering och presenteras för projektets organisation. En delav lösningarna anses ha potential för att vidareutvecklas och arbetas vidare med. Det ska nämnas att vidareutvecklingen av lyftverktyget fram till sin slutgiltiga konstruktion är en produkt av delvis egna lösningar, och delvis synpunkter, idéer och tankesätt från andra medlemmar i projektorganisationen. Det traversmonterade lyftverktygets slutgiltiga konstruktion uppfyller de krav och önskemål som formulerats i kravspecifikationen och anses vara säker och enkel att hantera och med goda chanser att kunna bli CE-märkt. Verktyget kan lyfta borstarna från leveranspall, rotera och montera i och ut ur maskinen utan att greppa på yttre mantelarean eller på annat sätt riskera borstens funktionalitet. Verktyget eliminerar också helt de icke-ergonomiska rörelser som uppstår vid följd av den manuella hantering av borstarna som sker idag. Det uppmärksammas att det slutgiltiga lyftverktyget har potential till förbättringar och det ges således förslag till fortsatt arbete och vidareutveckling av konstruktionen. / Handling and replacement of cylindrical surface treatment brushes for rolled sheet metal is currently done by hand at the company voestalpine Precision Strip AB in Munkfors. The workis described as time consuming, non-ergonomic and with some risk of personal injuries. The surface treatment brushes that are handled are sensitive to both forces and dirt on their outer jacket area and therefore require caution when handling. To improve the ergonomic circumstances and minimize the risk of personal injury while ensuring the handling of thebrush, the company has requested a lifting tool. The goal of the project is to develop a travers emounted lifting tool that can lift the brush directly from the delivery pallet and mount in the intended machine without risking the quality of the brush or exposing personnel to risks. The tool is designed to be CE-labeled after manufacturing. To get a clear picture of today's working methodology and to define problem areas for a brush change, a preliminary study is conducted. The result of this study, together with the wishes of the company, is summarized into a requirement specification that becomes a direct starting point for continued development of the design. The concepts and ideas that are developed are evaluated and presented to the project organization. Some of the solutions are considered to have potential for further development and are kept for further development. It should be mentioned that the further development of the lifting tool until its final construction is aproduct of partly my own solutions, and partly the viewpoints, ideas and aspects from other members of the project organization. The final construction of the traverse lifting tool meets the requirements formulated in the specification and is considered safe and easy to handle and with good chances of being CEmarked. The tool can lift the brushes from the delivery pallet, rotate and mount in and out of the machine without grabbing the outer casing area or otherwise risking the brush's functionality. The tool also completely eliminates the non-ergonomic movements that arise as a result of the manual handling of the brushes that occur today. It is noted that the final lifting tool has potential for improvement, thus it ́s provided suggestions for continued work and further development of the product.

Bandställ används idag för att förvara och transportera stålband hos voestalpine Precision Strip AB. Bandställets uppgift är att på ett säkert sätt hålla fast de ihoprullade cylindrarna med bandsstål i en ram som möjliggör transport med gaffeltruck. Konstruktionen är flera decennier gammal har därmed aldrig CE-certifierats. Detta kan innebära att konstruktionen inte uppfyller alla säkerhetskrav. Konstruktionens metod att låsa fast stålbanden kan upplevas icke ergonomisk och håller inte alla band på ett homogent sätt. Låsningen medför dessutom alltid ett glapp då den endast kan justeras stegvis. Projektets mål är att generera och designa en idé på en nykonstruktion av bandställen som moderniserar låsningen och ökar fasthållningsförmågan av bandsstålen. Säkerheten och ergonomin är de viktigaste aspekterna inom projektet. Nykonstruktionen ska klara av att arbeta parallellt med dagens bandställ för att möjliggöra en implementering av nykonstruktionen under en lång tid. Detta på grund av att det idag finns ca 700st bandställ inom fabriken samt att man ej vill stoppa den värdeskapande produktionen. En förstudie genomförs för att skapa en bild om hur bandställen hanteras idag och hur operatörerna låser fast bandställen. En litteraturstudie inom området säkerhet genomförs. Många säkerhetsaspekter avklaras genom att helt enkelt följa Arbetsmiljöverkets dokument Maskiner 2008:3. Den slutgiltiga produkten blev en konstruktion med skivor emellan varje bandsstål som operatören trycker till rätt position. För att låsa skivorna i en position trycker operatören på en fotpedal som sänker ner skivorna så att de trycker emot en gummiduk och skapar friktion. Gummiduken används dessutom som vilostöd för stålbanden. För att låsa upp konstruktionen trycker operatören ytterligare en gång på pedalen. Detta släpper låsningen likt funktionen av en kulspetspenna. Konstruktionen uppfyller alla krav specificerade i kravspecifikationen och nästan alla önskemål. De högprioriterade önskemålen är uppfyllda. Det läggs märke till att konstruktionen har utvecklingsmöjligheter i from av bland annat dess hävarm för fastlåsning av glidskivor. Kraften som operatören måste trycka emot pedalen är relativt hög och andra alternativ på hävarmar kan studeras. / Strip-carriers are today used to store and transport precision strips at voestalpine Precision Strip AB. The Strip-carriers main task is to in a securely and in a stable manner hold the rolledup cylinders of precision strips securely to a frame which allows for transportation with a forklift. The construction is many decades old and has therefore never been CE-certified. This could mean that the construction does not meet some requirements for safety. The designs method for holding the precisions strips can be described as un-ergonomic and does not hold the strips in a homogeneous way. The method of locking the precision strips can also only be locked gradually which always results in some play in the precision strips. The projects goal is to generate and design an idea for a new construction of the strip-carrier which shall modernise the method of locking and increase the clamping force of the precision strips. Safety and ergonomics are of key aspects in this project. The new design shall be able to operate in parallel with todays strip carrier to enable the possibility of implementing the strip-carriers over a long period of time. The reason being that the factory has about 700 stripcarriers in their factory and to not have to stop the value generating production. A pilot study is performed to understand how the strip carriers are manoeuvred today and how the operator locks the precision strips. A literature study is performed in the field of safety. Many safety aspects can be achieved by simply by following the guidelines of Maskiner 2008:3 by Arbetsmiljöverket. The final design is a construction where plates separate each precision strip. The operator can slide these plates to their desired position. To lock the plates in position the operator steps on a pedal with force which lowers the plates against a rubber mat which creates friction. The rubber mat also is used as rest supports for the precision strips. To unlock the plates and free the precision strips the operator steps on the pedal again. The unlocking works with the same principle as a ball-pen locking mechanism. The final design fulfils all the requirements specified in the requirement specification and almost all the requests. All the highly prioritised requests are fulfilled. It is noticed that the design has potential for continued development. An example is the lever for the locking of the plates. The force needed to operate the locking mechanism through the pedal is relatively high and could be further developed.