Algemeen

Serieproductie kan nog steeds in Nederland

ProfTech rondtaktmachine voor serieproductie gaskleppen Honeywell
Om de assemblage van een nieuw type gasklep in Nederland te houden, heeft ProfTech deze rondtaktmachine gebouwd voor Honeywell

Serieproductie is nog steeds rendabel in Nederland, als je maar slim automatiseert en mens en machine optimaal laat samenwerken. ProfTech Mechatronics laat dat zien in de ontwikkeling en bouw van een assemblagesysteem voor gaskleppen. Productiviteit, nauwkeurigheid en kwaliteitscontrole komen hierin samen.

ProfTech Mechatronics ontwikkelt en bouwt eigenlijk alleen maar unieke oplossingen voor klanten. Die zijn voor hun productie op zoek naar een machine op maat. “Soms doen we alleen engineering, maar doorgaans leveren we de machine turn key op”, zegt Erik Biester, project engineer bij de Hengelose machinebouwer.

Tegenwoordig zit er bijna altijd wel een automatiseringscomponent in. Dat is ook het geval in de assemblagemachine die ProfTech voor de Honeywell-vestiging in Emmen heeft ontwikkeld. In deze vestiging van de Amerikaanse multinational worden onder andere gasregelsystemen geproduceerd.

Serieproductie: assembleren en controleren

Honeywell wil de productie van een nieuw type gasklep deels in Nederland houden. Om dat mogelijk te maken, heeft ProfTech een rondtaktmachine ontwikkeld en gebouwd. Eén operator kan hiermee vier gaskleppen per minuut assembleren, inclusief een aantal controlestappen die automatisch plaatsvinden gedurende het proces. De grote uitdaging voor de ProfTech engineers was, zegt Erik Biester, het precies positioneren van een aantal componenten die geassembleerd moeten worden.

De twee 4-tons TOX persen staan op zijn kop. De C-frames zijn omgekeerd gemonteerd omdat men niet wil dat tijdens het persen telkens de krachten op de rondtakttafel komen te staan
De twee 4-tons TOX persen staan op zijn kop. De C-frames zijn omgekeerd gemonteerd omdat men niet wil dat tijdens het persen telkens de krachten op de rondtakttafel komen te staan

Om de machine compact te houden, is voor een rondtafel met 10 stations gekozen. Omwille van de vereiste nauwkeurigheid, heeft men echter een aantal bijzondere oplossingen moeten ontwikkelen. Eén hiervan is dat twee van de drie TOX Pressotechnik persen met Krachtpakket aandrijving op zijn kop zijn gemonteerd. TOX-Krachtpakketten zijn  hydropneumatische persaandrijvingen, bestaande uit een energiebesparende pneumatiekcilinder met een geïntegreerd oliesysteem, een pneumatische ijlslag, een automatisch geactiveerde hydropneumatische krachtslag en een pneumatische retourslag.

Erik Biester: “We wilden niet dat de kracht van de persen op de rondtafel terecht zou komen. Daarom duwen we bij elk station het product door de tafel heen omhoog. Hiervoor hebben we het C-frame met Krachtpakket van twee 4 tons TOX-persen omgekeerd geplaatst.”

Ploinen

Deze twee hydropneumatische persen ‘ploinen’ in de aluminium spuitgietbehuizing van de gasklep twee zittingen met elk een andere diameter. Ze maken de ruwe, opstaande rand vlak zodat er een O-ring op geplaatst kan worden die dan voor een lekdichte afdichting zorgt. In deze omgekeerde opstelling van de TOX-persen komt meteen een van de voordelen van de TOX-pers naar voren: deze aandrijvingen zijn namelijk in elke positie te plaatsen.

De vrije (pneumatische) ijlslag van de pers wordt gebruikt om het product omhoog te tillen totdat deze tegen het bovengereedschap aanligt. Dit gereedschap is gemonteerd op de perstafel. Daarna volgt de hydropneumatische werkslag die het product ploint. Dit gebeurt met een kracht van 2,5 ton. “In de specs van de machine staat voorgeschreven dat de kritische persluchtdruk niet hoger dan 4 bar mag zijn. Daarom hebben we voor de 4 tons pers gekozen, omdat deze bij 4 bar precies de 2,5 ton perskracht levert”, zo verklaart Erik Biester de keuze voor deze pers. Aan het einde van de werkslag volgt de pneumatische retourslag.

Nokjes klinken

De tweede TOX-pers met Krachtpakket is een 8 tons uitvoering. Hiermee wordt een deksel vastgeklonken, nadat in een eerder station een orifice in de gasklep is geplaatst. Deze orifice regelt de flow van het gas. Het vastklinken van het deksel gebeurt met een hoge mate van nauwkeurigheid omdat met een spitse doorn op vier plaatsen tegelijk het aluminium dekseltje wordt vastgezet. “Omdat we op vier plaatsen tegelijk drukken om de aluminium nokjes uit elkaar te persen, hebben we een behoorlijke kracht nodig”, aldus de ProfTech engineer. 8 ton perskracht volstaat hiervoor. Met een laserunit wordt daarna een barcode op de gasklep aangebracht.

Kwaliteitscontrole

ProfTech heeft meerdere oplossingen geïntegreerd om de kwaliteit tijdens de assemblage te bewaken. Voor een deel wordt hiervoor gebruik gemaakt van de mogelijkheden die TOX Pressotechnik op dit vlak biedt. Zo is er voor elke TOX-pers een digitale oliedrukschakelaar zichtbaar aan de voorkant geplaatst, zodat de operator visueel de oliedruk kan uitlezen. Deze oliedrukschakelaar gebruikt een van de twee digitale uitgangen van de schakelaar. “We checken daarnaast in de besturing of de druk waarmee is geperst binnen vooraf ingestelde grenzen zit”, legt Erik Biester uit.

Met deze relatief eenvoudige oplossing controleert de machine automatisch of het ploinen goed genoeg is gedaan om een lekdichte afdichting te garanderen. Is de druk te laag, dan geeft de machine een foutmelding en moet de operator ingrijpen. De oliedrukschakelaar kan ook nog een analoog signaal laten uitlezen zodat je een exacte waarde hebt van de druk waarmee is geperst. “Dan heb je per product een precisie waarde. Daar hebben we hier niet voor gekozen omdat de controle aan de hand van de onder- en bovengrens voldoende is”, zegt Biester hierover.

Verder is in de besturing een extra SPS-kwaliteitscontrole ingebouwd die van elke serie een aantal producten met perslucht controleert op lekdichtheid. Tot slot wordt met een visionsysteem de leesbaarheid van de barcode gecontroleerd. Is deze niet leesbaar, dan wordt het product automatisch op een afvoerbak voor foute producten geplaatst. De operator kan deze uitnemen zonder dat de machine geopend hoeft te worden.

Voordelen hydropneumatiek

Erik Biester heeft samen met hoofd constructeur Johan Gulink het assemblagesysteem ontwikkeld. Beiden zien in de hydropneumatische aandrijfunits van TOX Pressotechnik duidelijk voordelen. “Het is een compacte, betrouwbare en controleerbare oplossing, waarvoor je geen externe componenten meer nodig hebt zoals hydrauliekslangen en aggregaten”, noemt hij als eerste voordeel. Ook de eindgebruiker haalt zijn voordeel uit het systeem dat op een slimme manier pneumatiek en hydrauliek combineert.

Het energieverbruik ligt lager omdat het systeem alleen energie nodig heeft tijdens het maken van de slag. “Voor klanten zoals Honeywell is dit een belangrijk aspect. In de specs geeft men nadrukkelijk aan dat we naar energievriendelijke oplossingen moeten kijken.” Een tweede belangrijk voordeel zit in het onderhoud: nooit kans op lekkages of slangen die vervangen moeten worden.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven