Terug naar overzicht

Effectiviteit snijtafel verhogen door optimalisatie lineaire aandrijving

Wat als uw machine tegen de technische grenzen van acceleratie en deceleratie aanloopt? Apex Dynamics adviseerde onlangs een grote producent van Laser-snijtafels over het optimaliseren van de lineaire aandrijving. Een aangepaste inzet van spelingsarme tandwielkasten, rondsels en tandheugels zorgde voor een hogere effectieve output en voorkomt overbelasting, trippende regelaars en overmatige slijtage. We bespreken de afweging en voordelen van elk component en hoe dit uiteindelijk heeft geleid tot een beter presterende machine met een lagere kostprijs.

De snijtafels worden toegepast voor bewerking van hout-, staal-, aluminium-, leer-, textiel en kunststof platen. De machine zat na jaren ontwikkelen en optimalisatie tegen de technische beperkingen van het ontwerp en dus was het tijd voor een revisie. De hele constructie van de Laser-snijtafel is herzien; er zijn zoveel mogelijk lichtgewicht materialen toegepast en er werd grote zorg besteed aan de selectie van componenten.

Met dit aangepaste ontwerp is de performance verbeterd (hogere output), herhaalnauwkeurigheid verhoogt (kleinere maattoleranties eindproduct), de levertijd verkort én daalde de kostprijs van de machine (geoptimaliseerde systeemlevering). De machine loopt al een tijd in een pilotopstelling en presteert boven verwachting. Er is gekozen voor de volgende componenten:

Spelingsarme tandwielkast met laag no-load koppel

Door het lage no-load koppel en het hoge rendement is het vermogensverlies erg laag. Door lage massatraagheid kan de aansturing vrij dynamisch zijn zonder dat de motor overbelast wordt. Het no-load koppel van de tandwielkast is zo laag om volgende redenen:

• Aan de ingaande zijde van de tandwielkast zijn het kogellager en de afdichting van elkaar gescheiden. Hierdoor kan het ingaande lager IN de planeetdrager komen, waar het een RELATIEF toerental draait. (te weten het ingaande toerental -/- het uitgaande toerental van de eerste trap)
• De afdichting kan daardoor plaatsvinden op de kleinst mogelijke diameter, dus met de wrijvingskracht op de kleinst mogelijke diameter.
• Bovendien loopt de afdichting op een geharde en geslepen ring voor extra lage wrijving. (hardheid 3700HV en een Ra van 0,2μm!)

Vanzelfsprekend heeft de tandwielkast een lage speling en een hoge stijfheid voor perfecte reproduceerbaarheid.

Kwaliteit 4 Rondsel (Curvic-plate)

Door het Curvic-plate rondsel (kwaliteit 4) kon gekozen worden voor het optimale tandenaantal en dus de diameter. Bij een tanden-aantal boven de 20 vertaalt de rotatieve speling zich in een grotere lineaire speling van het systeem. Bij een tanden-aantal onder 20 neemt de slijtage na verloop van tijd toe. Empirisch gezien is en tanden-aantal van ca 20 optimaal.

Bovendien heeft het rondsel met de curvic plate een zeer hoge stijfheid.

Tandheugel, kwaliteitsklasse 6

Tandheugels van kwaliteitsklasse 6 met geharde en nageslepen vertanding zorgen voor een ideaal samenspel met het rondsel. De tandheugels hebben een lengte tot 2 meter, zodat het aantal naden beperkt kan blijven en er tijdswinst in de montage te boeken is. Door het tand-voor-tand harden is de nauwkeurigheid hoog, de voedkracht circa 20% meer dan de tot nu toe gebruikte tandheugels en is de tandvoet taai gebleven, zodat het risico op schade bij een calamiteit beperkt is.

Bovendien worden alle tandheugels van Apex Dynamics eerst gemagnetiseerd (controle op haarscheuren) en daarna gedemagnetiseerd op 10 +/- 3 Gauss (1 Gauss = 10^-4 Tesla). Dit heeft voordelen als er magnetische materialen verwerkt worden: ze worden niet zo sterk aangetrokken door het demagnetiseren en de kans op schade is daarmee verder verkleint.

Smeerinstallatie

Een compleet smeersysteem (optioneel) is in staat om de gehele installatie meer dan 5 jaar (!) volledig automatisch te smeren. Het systeem bestaat uit een smeerpatroon, automatische pomp, verdelers, voorgevulde slang en ondersteuningsassen voor een precieze smering van het rondsel en kan naar wens worden aangepast. Een eventuele storing wordt automatisch op het scherm van de PLC weergegeven zodat dure schade uitgesloten is.

In deze samenwerking komt goed naar voren welk voordeel te behalen valt als u samenwerkt met een specialist op het gebied van lineaire aandrijving. Wilt u uw aandrijving ook eens onder de loep laten nemen of redesignen?
Neem dan contact op met Apex Dynamics voor het beste advies.