Integrated Motion Controller bestuurt beitslijn

Tue Feb 07 2023

02 07

Integrated Motion Controller bestuurt beitslijn

05/12/2022

Door Ad Spijkers

Huwa Pipeline Products in Sint-Oedenrode heeft in augustus 2021 een geautomatiseerde beitslijn in gebruik genomen. Het proces is ontwikkeld in samenwerking met Hellings Machinebouw in Sint-Oedenrode, met ondersteuning door Van Egmond Groep en Danfoss.


     

Huwa Pipeline Products produceert en verkoopt reparatieklemmen voor gas- en waterleidingen buitenshuis. Veel leidingen liggen jaren in de grond en gaan op zeker moment lekken, bijvoorbeeld door verzakking, graafwerkzaamheden of wortels van bomen. Eén oplossing is de leiding uit de grond halen en vervangen. Een betere en goedkopere methode is om de leiding ter plaatse lekvrij te maken met reparatieklemmen; een soort pleister voor een leiding.

Het bedrijf maakt onder meer klemmen uit roestvast staal. De onderdelen daarvan worden gelast, maar lassen benadeelt de eigenschappen van het staal. Beitsen is een goede methode om die eigenschappen te herstellen. Hiertoe wordt het metaal een bepaalde tijd ondergedompeld in een bad met salpeterzuur en vervolgens gereinigd. Maar de beitslijn is geen fijne ruimte om in te werken. Drie jaar geleden besloot het bedrijf het proces te vervangen. De arbeidsomstandigheden pasten niet meer bij de huidige tijd. Bovendien werd de beitslijn steeds meer de bottleneck in de productie, door krapte op de arbeidsmarkt en het inmiddels gestarte lean-traject.

Beitslijn

Hellings Machinebouw is op nog geen kilometer afstand gevestigd. De bedrijven besteden over en weer wel eens wat uit en er zijn ook persoonlijke relaties. De technische inhoud van dit project sluiten goed aan op al bekende technieken die de onderneming vaker toepast in oplossingen voor de voedingsmiddelenindustrie. Voor het positioneringstechnisch deel ging het bedrijf in gesprek met Van Egmond Groep, de vaste leverancier voor elektrotechnische materialen.

Voor elektrische aandrijvingen zijn is Helings Machinebouw gestandaardiseerd op Danfoss frequentieregelaars. Na enig sparren en diepgang wat betreft de technische details is gekozen voor Danfoss VLT AutomationDrive FC 302 met Integrated Motion Controller terecht gekomen.

De beitslijn is een besloten ruimte met beits- en spoelbaden en een bad dat ultrasoon reinigt. Er zijn vier beitsposities, twee spoelstappen en een ultrasoon bad, met als laatste stap een droger, alles in een lineaire opstelling. De doorlooptijd voor een korf met onderdelen door de beitslijn heen is twee uur. Het beitsproces zelf duurt een uur. De korven met onderdelen worden in en uit een bad getakeld met een portaalkraan met een X-as en een Y-as. Uiteindelijk komen de korven met gebeitste en gereinigde onderdelen uit de droger, waarna een kar de korf op het uitvoerpunt afzet. Vanaf hier worden de klemmen verder samengesteld in de montage.

Integrated Motion Controller

De horizontale en verticale beweging van de portaalkraan wordt frequentiegeregeld. Het gehele proces wordt bestuurd door een Siemens S7-1200 PLC, die onder meer de Danfoss frequentieregelaars aanstuurt. Alle elektronica is ondergebracht in een compacte schakelkast buiten de beitsruimte.

Voorheen zou Hellings Machinebouw dit proces met servotechniek doen, maar in dit geval was frequentieregeling van asynchrone draaistroommotoren een robuustere en prijstechnisch betere oplossing. De oplossing voldoet aan de eisen en is veel overzichtelijker voor degenen die met de lijn in bedrijf moeten werken. Ook qua service, onderhoud en aanpassing is dit eenvoudiger dan servotechniek.

De drives zijn uitgevoerd met de Integrated Motion Controller software van Danfoss. Die biedt niet de hoge dynamiek van een servobeweging, maar wel de gewenste snelheid en nauwkeurigheid voor deze toepassing. De operator geeft de gewenste snelheid en positie op, waarna de drive een bewegingsprofiel berekent en de motoren aanstuurt. Dat doet hij met een hoge repeterende nauwkeurigheid dankzij terugkoppeling met een encoder. Het display op de besturingskast geeft de processtatus weer met de actuele posities.

Softwarematig, met name wat betreft de cyclustijd en het afstemmen van bewegingen, bleek wel veel werk nodig. Er is sprake van door elkaar lopende cyclustijden en achtereenvolgende bewegingen. De drive kan snel een bewegingsprofiel berekenen en sturen dat naar de motoren. In principe zijn het lineaire bewegingen, maar ook bepaalde profielen zoals een S-curve zijn mogelijk. De PLC voert de gewenste beweging in in de regelaar en Integrated Motion Controller doet de rest.

Het volledige artikel vindt u in het novembernummer van Aandrijven & Besturen.

Foto: Worcflow