29/03/2023
Door Ad Spijkers
Single hit-oplossing voorkomt letsel, schade aan machines en productiestilstand als het een keer mis gaat.
Tünkers Maschinenbau in Ratingen (bij Düsseldorf) voorziet engineers wereldwijd van producten voor veel voorkomende taken waarbij robots een rol spelen, zoals het opspannen, bewerken en transporteren van materialen of onderdelen. De robuuste, onderhoudsarme modules zijn geschikt voor intensieve toepassingen bij de grootschalige productie in de auto- en toeleveringsindustrie.
Dochteronderneming Expert-Tünkers richt zich met name op draaitafels en transporttechnologie, waarbij klantspecifieke oplossingen worden ontwikkeld, zoals zogeheten zevende assen. Deze extra lineaire as vergroot de flexibiliteit, de reikwijdte en de actieradius van robots. Deze kunnen hierdoor op verschillende locaties verschillende taken uitvoeren. Dit zorgt voor snellere en efficiëntere werkprocessen en bespaart grondstoffen. Om ongelukken te voorkomen werkt het bedrijf in Lorsch (tussen Darmstadt en Mannheim) samen met ACE Stoßdämpfer uit Langenfeld (tussen Leverkussen en Düsseldorf) om de eindposities te beschermen.
Beveiliging
Expert-Tünkers vertrouwt bij de snelle en nauwkeurige lineaire assen op een modulair ontwerp, waarbij zelfs over een afstand van 30 m precies kan worden gewerkt. De assen worden aangedreven door een tandheugel met schuine vertanding en geharde flanken. Ze zijn voorzien van een robuust, verstelbaar geleidingssysteem en een in de loopwagen van de robot geïntegreerde servomotor. De zevende as kan ook in de vorm van een bocht worden ingezet.
Maar met of zonder bocht, een crash in de eindposities moet worden voorkomen. Anders bestaat het risico op letsel, schade aan de robot, aan het gehele systeem en op kostbare stilstandtijden. Het ontwerpteam zocht tijdens de ontwikkelingsfase naar een beveiligingsmechanisme dat niet afhankelijk is van stroomvoorziening.
Uit het ontwerp bleek dat aan de twee uiteinden van de transportroute rekening moest worden gehouden met verschillende kerngegevens. Met een maximale aandrijfkoppel van ongeveer 400 Nm moest aan de ene zijde een gewicht van 2.500 kg bij 2 m/s en aan de andere kant een gewicht van 4.000 kg bij 1 m/s worden afgeremd. Dempingsspecialist ACE Stoßdämpfer kon aan de eisen voldoen. In beide eindposities zijn Rubus veiligheidsdempers van het type TC134-146-S gemonteerd.
Dempers voor noodstop
ACE liet al vroeg weten dat er een nieuwe productserie op de markt zou worden gebracht, met een interessantere prijs-kwaliteitverhouding. Deze crash dempers van aluminium of stalen buizen zijn een 'single hit' oplossing. Bij een botsing worden ze gecontroleerd in elkaar gedrukt, vergelijkbaar met een kreukelzone, en zetten de vrijkomende kinetische energie om in warmte die aan de buitenzijde wordt afgegeven. De dempers beschermen constructies bij een calamiteit door een uniforme energieopname van 98%.
Afhankelijk van het type bedraagt de maximale slaglengte van de componenten tussen 45 mm en 160 mm. De reactiekrachten van 13 kN tot 70 kN kunnen belangrijk zijn voor de beveiliging van constructies. Een ander voordeel voor gebruikers van metaalbewerkingsmachines, transportsystemen of robotica is de bandbreedte van de mogelijke energieopname: van 670 Nm/slag tot 11.200 Nm/slag. Na een calamiteit kan aan de hand van de vervorming van de demper de botsing worden gereconstrueerd – en hopelijk in de toekomst worden voorkomen.
Foto: ACE Stossdämpfer