KOSTEN EN INSTALLATIE VOORDELEN VAN MODULAIRE PORTAAL SYSTEMEN MET ALUMINIUM BALKEN EN V-GELEIDINGEN

Transcriptie

1 KOSTEN EN INSTALLATIE VOORDELEN VAN MODULAIRE PORTAAL SYSTEMEN MET ALUMINIUM BALKEN EN V-GELEIDINGEN +31 (0)

2 KOSTEN EN INSTALLATIE VOORDELEN VAN MODULAIRE PORTAAL SYSTEMEN MET ALUMINIUM BALKEN EN V-GELEIDINGEN. XYZ lineaire portaal systemen worden, in veel gevallen, opgebouwd uit stalen balken met bewerkte oppervlakken voor de bevestiging van lineaire geleidingen. Steevast wordt de lineaire beweging geleverd door een tandheugel aandrijving waarbij gebruik wordt gemaakt van een aparte vertanding die op de stalen balk wordt bevestigd. Dit vereist dan weer een bewerkt oppervlak om in de vereiste nauwkeurigheid te voorzien en waarbij de tandheugel evenwijdig op het geleidingssysteem moet staan. In veel toepassingen heeft een flexibel ontwerp en installatie aanzienlijk meer voordelen door gebruik te maken van aluminium balken als hoofdbalken met V- geleidingen. De opstellingen kunnen de totale kosten van een systeem verminderen. Deze White Paper bevat informatie over: - Vereenvoudiging van het ontwerp en de installatie. - Verminderen van onderhoudskosten. VEREENVOUDIGING VAN HET ONTWERP EN DE INSTALLATIE XY / XYZ SYSTEMEN. Constructie balken uit de HepcoMotion HDS2 product reeks zijn vervaardigd uit sterke aluminium profielen en zijn leverbaar in drie maten. De HB25 en HB33 balken worden, in de meeste gevallen, gebruikt als de voornaamste X of Y structuur, terwijl de HB25C over het algemeen als Z-as wordt gebruikt. Elke balk kan voor elke as worden gebruikt, de keuze hangt af van de belastings- en doorbuigingseisen. Een XY opstelling met HB25 balken vastgeschroefd aan de uiteinden vormen de structuur van de machine 2

3 Een belangrijk voordeel van de balken is dat T gleuven over de lengterichting lopen waardoor de bevestigingsbouten geplaatst en aangepast kunnen worden aan de gewenste positie om zodoende de assen samen te voegen. Ze kunnen ook gebruikt worden om schakelaars en beugels te bevestigen. Alle balken zijn voorzien van V- geleidingen volgens een op maat gemaakt gatenpatroon op de balk. Voor een directe bevestiging kan elk van de vier hoeken gebruikt worden of als alternatief zijn er standaard steunplaten waarmee de geleidingen op een T gleuf positie bevestigd kunnen worden. Dit is met name een voordeel waar beperkte ruimte aanwezig is. Indien een tandheugelaandrijving de voorkeur heeft, kunnen alle geleidingen voorzien worden van een geïntegreerde tandheugel om zo te zorgen voor een nauwkeurige positionering ten opzichte van de V-geleiding. Niet alleen hoeft hierdoor een aparte tandheugel niet nauwkeurig afgesteld te worden maar het vereenvoudigd ook het ontwerp van de mongageplaat met de lagerunits en vertragingskast / motor. XYZ Portaal systemen vereisen twee assen die parallel geïnstalleerd moeten worden. Om het proces eenvoudiger te maken worden V lagers gebruikt op een as en vlakke looprollen op de HDS2 vlakke glijplaat op de andere as. Bij deze opstelling is de vereiste om elke balk parallel te positioneren minder noodzakelijk omdat axiale speling automatisch ingebouwd is. 3

4 De overbruggende Y as wordt tandheugelaangedreven vanuit beide zijden. Ook hier worden eventuele afstel problemen overwonnen door het gebruik van een geïntegreerde tandheugel in de vlakke glijplaat in tegenselling tot de installatie van een aparte tandheugel. Een gemeenschappelijke as en koppeling zorgen ervoor dat de rondsels worden gecoördineerd en zorgen voor een vloeiende beweging. XZ SYSTEMEN Veel van de ontwerp en installatie problemen bij XYZ portalen worden vereenvoudigd met behulp van inline XZ systemen. Hoewel tandheugel aandrijving waarschijnlijk nog steeds de meest effectieve manier is voor langere systemen, kunnen toepassingen met een kortere, snellere slag vaak beter aangedreven worden door riemaandrijvingen. Wagens voor een gecombineerde XZ beweging worden vaak gekozen. Ze bevatten alle lagers en motoren voor de verschillende bewegingen. Doordat een extra wagen voor elke X en Z as niet nodig is, is er ook het extra voordeel van de mogelijkheid om de belangrijkste componenten zo te positioneren dat onderhoud snel en eenvoudig kan plaatsvinden. Foto toont een standaard XZ wagen met een HB25 voor de X as en een HB25C voor de Z as. 4

5 VERLENGING VAN DE X AS Het komt vaker voor dat gebruikers het portaal willen verlengen nadat het systeem een tijd in gebruik is. De noodzaak om de productie te verhogen legt druk op bestaande systemen. In plaats van te investeren in een extra portaal wordt vaak de voorkeur gegeven om het bestaande systeem te verlengen. Dit kan met name een probleem vormen als het bestaande systeem niet de flexibiliteit heeft om de hoofd X balk eenvoudig met andere balken en geleidingssystemen samen te voegen. HDS2 balken HB25 en HB33 worden geleverd in 6 meter lengtes en hebben de mogelijkheid om extra balken samen te voegen door het gebruik van interne bevestigingsplaten. HB 33 balk met interne bevestigingsplaten om balken samen te voegen. Foto toont posities van balken geleidingsverbinding (zie de 4 gesloten gaten in de geleidingen) 5

6 Omdat de maten van de V- geleiding bekend zijn van de oorspronkelijke productie batch kunnen er extra geleidingen toegevoegd worden. De lengtes worden zodanig aangepast dat de verbindingen niet gelijk vallen met de balkverbindingen. Het samenvoegen van geleidingen met vertanding gebeurd op gelijke manier. De vertanding wordt samengevoegd bij een hele tand voor een vloeiende continuïteit van de vertanding. Voor het beste resultaat wordt meestal de betreffende geleiding aan het einde van de balk naar de fabriek terug gestuurd voor bewerking. De nieuwe samen te voegen 6m balk of welke lengte ook, kan eenvoudig bevestigd worden om het portaal te verlengen. Een extra Z as kan bevestigd worden indien noodzakelijk en worden afgesteld door de excentrische lagers om zo een soepele beweging te krijgen over de gehele portaal lengte. RIEM AANGEDREVEN SYSTEMEN Hoewel tandheugelaangedreven X assen meestal de standaard oplossing zijn voor toepassingen met een lange slaglengte, is het riemaangedreven HDLS product dat ontwikkeld is uit het HDS2 programma een ideale as voor toepassingen waar hogere snelheden en kortere slaglengtes plaatsvinden. 2 X parallel HDLS systemen met Y as Elke vermindering in het gewicht van de Z as door de motor/vertragingskast niet mee te hoeven nemen in het laadvermogen draagt bij aan een langere systeem levensduur. Met name bij toepassingen waar er veel stoppende en startende bewegingen zijn over een korte afstand. HDLS riemaangedreven systemen zijn meestal kosten effectief tot 6 / 8 meters. ONDERHOUDSKOSTEN VERMINDEREN Voor maximaal rendement moet elk portaal systeem lage onderhoudskosten bieden. Omgevingscondities kunnen een grote rol spelen bij storingen en leiden tot het vervangen van 6

7 componenten voor lineaire systemen. Niet alleen moet de lineaire geleidingen voldoende stijfheid en nauwkeurigheid bieden voor het process dat uitgevoerd wordt, maar het moet vaak ook tegen het binnendringen van vuil bestand zijn. Systemen met hoge snelheden en hoge werkcycli kunnen mogelijk de onderhoudsduur verminderen en klanten moeten vaak accepteren dan een hoge werkcyclus een regelmatige vervanging van lineaire systemen betekend. Dit hoeft niet het geval te zijn als er aan bepaalde selectie en ontwerp criteria voldaan wordt. Het bepalen van de maat van het lineaire systeem is van crucial belang hier. Het kan zijn dat twee in parallel opgestelde maat 35 Monorails meer dan voldoende belastingcapaciteit hebben, in theorie. Echter, snelheid, vervuilende omstandigheden en hoge werkcycli kunnen gemakkelijk leiden tot vroege uitval als vuil de blokken binnendringt en zodoende niet meer voor de beweging kan zorgen. V-lagers voor gebruik met V- geleidingen zijn leverbaar in diameters van 64mm tot 150mm. Indien aan de selectie criteria voldaan wordt zal het systeem zeer waarschijnlijk niet falen. Bij veel toepassingen hebben V systemen bewezen de beste keuze te zijn bij hoge belasting en in ongunstige condities. De systeem levensduur, meestal berekend in Km, wordt gebaseerd op het feit dat de lagers als eerste component vervangen moeten worden onder normale gesmeerde werkcondities. Vervanging zal pas na duizenden kilometers levensduur nodig zijn. Wanneer onderhoud nodig is wil men dat vervanging eenvoudig is en niet te veel invloed heeft op de productietijd. Alle lagers die gebruikt worden bij de wagens van HDS2 portalen zijn eenvoudig afneembaar en kunnen van de wagen genomen worden zonder de wagen van de as af te halen. Dit betekend dat het hele proces snel uitgevoerd kan worden met minimale tijd buiten gebruik. Onder gesmeerde condities is het tevens geen noodzaak om de geleidingen te vervangen. Systemen die gebruik maken van Monorails hebben deze mogelijkheid niet en vereisen in veel gevallen dat het gehele geleidingssysteem, blokken en rails vervangen wordt. Dit is geen snel proces en de gebruiker zal nieuwe geleidingen op de balken moeten monteren, vaak ter hoogte van het dak. Bij lange portalen kan dit makkelijk twee dagen aan productie verlies betekenen onder voorbehoud dat de vereiste rails en blokken op voorraad gehouden worden. 7

8 Voor behoud van de levensduur van de V-geleidingen, zijn geautomatiseerde smeersystemen voor zowel geleidingen als vertanding / rondsel aandrijvingen standaard in HepcoMotion portalen. Verspreiding van smeermiddel gebeurd meestal via smeerbussen die een afgemeten hoeveelheid smeermiddel aanbrengen op zowel rondsel als V-loopvlakken van de lagers. Voor toepassingen met lagere belasting is het mogelijk om smeermiddel handmatig aan te brengen via de lager kapafdichtingen en direct op de vertanding. Periodieke controle is vereist om er zeker van te zijn dat er voldoende smeermiddel aanwezig is ook al hebben V-geleidingssystemen het voordeel dat zij maar een kleine hoeveelheid smeemiddel nodig hebben om effectief te zijn. Voor veel zware condities is het acceptabel om enkel te werken met lage onderhoud kapafstrijkers en de smeerfaciliteit te gebruiken. Voor bijzonder zware condities die blootgesteld worden aan zeer schurend stof is het mogelijk de gehele balk te bedekken met balgen zoals hieronder afgebeeld. X en Y as tonen smeerbussen in positie. 8

9 SAMENVATTING De flexibiliteit van een aluminium balk is duidelijk in het installatieproces waar aanpassingen vereist zijn om een soepele loop te garanderen. Het extra voordeel van de mogelijkheid om een X as te verlengen met geassembleerde V-geleidingen wordt meer en meer gezien als voornaamste reden waarom aluminium structuren zo populair geworden zijn. Terwijl stalen balken duidelijk een betere stijfheid geven, is het essentieel dat de balk een hoge mate van rechtheid behoudt over de gehele lengte. Monorails gemonteerd aan de balk als geleidingsoplossing zullen niet bijzonder tolerant zijn aan elke afwijking in vlakheid of rechtheid. Bevestigingsoppervlakten zullen altijd bewerkt moeten worden. Het grotere aanpassingsvermogen van een aluminium balk met V- geleidingen en looprollen vangt kleine afwijkingen in de balk beter op zonder dat er extra krachten op het lineaire systeem worden toegepast. Zowel aluminium als stalen balk structuren hebben veel kenmerken in een bepaalde toepassing. Het is echter vaak de angst voor slecht onderhoud waardoor ontwerpers meer gaan denken aan de noodzaak om risico s uit te sluiten als ook aan de operationele eisen te voldoen. Hiervoor zijn V-geleidingen en aluminium balken uitermate geschikt vanwege de lage onderhoudskosten en flexibiliteit in ontwerp. 9