Het XTS-systeem van Beckhoff en het innovatieve GFX-systeem van HepcoMotion zorgen voor maximale efficiëntie en flexibiliteit in een optische testmachine voor airbagdiffusers

Terug
Industrie
Automotive Industrie
Product
GFX Hepco Geleidingssysteem voor Beckhoff XTS
Land
Duitsland
Proces
Testsysteem
Het XTS-systeem van Beckhoff en het innovatieve GFX-systeem van HepcoMotion zorgen voor maximale efficiëntie en flexibiliteit in een optische testmachine voor airbagdiffusers

Machinebouwers worden geconfronteerd met steeds zwaardere eisen, omdat fabrikanten tegelijkertijd meer efficiëntie en flexibiliteit van hun systemen nodig hebben. Productiecycli staan daarbij volop in de aandacht en moeten soms geheel opnieuw worden bekeken. Voor Gefasoft bleek de oplossing een combinatie van het eXtended Transport-systeem van Beckhoff (XTS) en het innovatieve GFX-geleidingssysteem van HepcoMotion.

Gefasoft, een ontwikkelaar van automatiseringssystemen in het Duitse Regensburg, kreeg de opdracht een optische testmachine voor airbagdiffusers te ontwerpen. Bij een ongeval bepalen diffusers de richting van de luchtstroom in de airbag. Dit kritieke onderdeel moet op betrouwbare wijze worden onderzocht en op mogelijke defecten getest.

De uitdaging

Het doel van de klant was om een gemiddelde cyclustijd van minder dan twee seconden te bereiken, ondanks het feit dat er 15 processen van verschillende duur bij betrokken zijn.  “Deze snelle timing was een bijzondere uitdaging”, zegt Georg Schlaffer, hoofd marketing bij Gefasoft. De optische inspectie van de diffusers maakt gebruik van meerdere digitale camera’s bij  individuele stations, waarbij elke inspectie een andere tijd in beslag neemt. Bij één station wordt de diffuser rond een kleine digitale camera gedraaid om zelfs de kleinste defecten aan de binnenkant te detecteren. Dit complexe proces duurt iets minder dan drie seconden, terwijl andere teststations slechts een fractie van deze tijd nodig hebben. “Een conventioneel systeem zou overweldigd worden door zulke variaties in testtijden. Ook zou het niet eenvoudig zijn om nieuwe stations toe te voegen of om het systeem aan te passen aan de door de klant gedicteerde afmetingen van de diffuser”, vertelt hij.

Op basis van deze eisen was het gebruik van een typische roterende indextafel uitgesloten. In dat geval zou het traagste inspectieproces immers de totale cyclustijd bepalen. De gewenste flexibiliteit in termen van extra bewerkingen en de mogelijkheid om de machine zonder veel moeite aan te passen aan de verschillende afmetingen van de diffuser had niet gerealiseerd kunnen worden met een typisch indexeertafelsysteem.

Een ander uitdagend element in het ontwerp was het relatief hoge gewicht van de mover – ongeveer vier kilogram. Om de diffusers voor allround inspectie te kunnen manipuleren, moesten deze uitgerust zijn met hef- en rotatiemechanismen.

De oplossing

De oplossing die Beckhoff en HepcoMotion boden, bleek in staat aan deze eisen te voldoen. Het Beckhoff XTS lineaire aandrijfsysteem bestaat uit een combinatie van lineaire en segmentmotormodules met geïntegreerde elektronica en positiedetectie, en bewegende delen (wagens) die als servo-assen kunnen worden aangestuurd. Elke mover kan individueel worden aangestuurd, waardoor incidentele productwijzigingen kunnen worden opgevangen en er veel mogelijkheden zijn voor verschillende tijdsequenties in een productiecel.

“Natuurlijk hebben we ook naar andere aandrijvingen gekeken, maar de meeste boden niet dezelfde hoge flexibiliteit die we nodig hadden als XTS. Beckhoff verwees ons door naar HepcoMotion”, zegt Christian Schärtl, hoofd projectontwikkeling bij Gefasoft. “Het Britse bedrijf is gespecialiseerd in lineaire geleidingssystemen en hun geavanceerd 1-Trak lineaire geleidingssysteem – dat in bijna elke mogelijke tweedimensionale vorm kan worden geproduceerd – en hoge-capaciteitwagens vormen de ideale aanvulling op het XTS-systeem van Beckhoff.”

“In het op 1-Trak gebaseerde GFX-systeem is ons ontwerp van de geleiding perfect afgestemd op de XTS. De clothoïde bochtelementen van Beckhoff en Hepco zorgen voor soepele overgangen en garanderen een constante snelle en nauwkeurige beweging”, zegt Alexander Mend, salesmanager bij HepcoMotion in Duitsland. “Het omgaan met het relatief grote gewicht op elke mover is geen probleem, dankzij het lineaire geleidingssysteem van Hepco. Bovendien zorgt onze speciaal ontwikkelde en met drie lagers uitgeruste mover voor minimale speling bij de hoeken, waardoor een exacte positionering voor de camera’s wordt gegarandeerd”, vervolgt hij. Voor Gefasoft was het echter van cruciaal belang dat de combinatie van beide systemen het mogelijk zou maken om de traagste werkplek in twee posities te installeren, waardoor deze stap parallel zou kunnen functioneren en de gewenste gemiddelde cyclustijd van 1,9 seconden zou worden bereikt.

Weinig onderhoud

Een bijkomende en belangrijke factor was de lange levensduur en het lage onderhoudsniveau van het systeem, hetgeen een minimale stilstand van het systeem, dat in drie ploegendienst werkt, garandeert. “We hebben met onze klant een driemaandelijks onderhoudsschema afgesproken om eventuele speling in de V-lagers aan te pakken,” aldus Schärtl. Gewoonlijk worden de V-lagers van Hepco opnieuw afgesteld terwijl de wagens nog op de geleiding zijn gemonteerd. “Vanwege de beperkte toegang tot het XTS-systeem hebben we een aparte 300 mm lange geleiding geïnstalleerd, waardoor de afstellingsprocedure wordt vereenvoudigd en de tijd die nodig is voor het onderhoud van de wagens wordt verkort.”

Innovatieve oplossing levert resultaten

Het uiteindelijke ontwerp van het nieuwe automatische optische inspectiesysteem omvatte een totale geleidingslengte van 11 meter, waarop 35 movers zich gelijktijdig langs 15 inspectiestations verplaatsen. Elke mover is voorzien van een andere identificatiecode. Bij het opstarten van het systeem worden de gereedschappen geïnitialiseerd op een RFID-station dat de positie van elke mover identificeert. Hierdoor kan de positie van de mover in het hele systeem worden bewaakt. Wanneer een diffuser door een van de stations beweegt, worden de resultaten van de individuele inspectiecamera’s naar een computer gestuurd. Hier worden ze geëvalueerd en wordt het resultaat tijdig voor het einde van het testproces teruggestuurd, waarbij elke diffuser dienovereenkomstig wordt geclassificeerd.

“De bouw van zo’n grote productie-eenheid was voor ons allemaal nieuw terrein”, zegt Schlaffer, de hoogste marketing man bij Gefasoft. “Het was een leerproces voor ons, maar we zouden Beckhoff en HepcoMotion zeker weer gebruiken voor soortgelijke uitdagingen.” Het systeem werkt al twee jaar met succes bij onze eindgebruiker en laat zien dat de moed om nieuwe dingen te proberen zich kan terugbetalen.

Terug

Selecteer a.u.b. een portaal om uw
CAD-modellen te downloaden

TraceParts Cadenas