Onderhoudsarm portaalsysteem verbetert de consistentie en kwaliteit van een meervoudige dompelinstallatie voor chemische afwerking

De dompelinstallatie strekt zich uit over een lengte van 16 meter met 7 afzonderlijke dompeltanks (4 tanks met chemicaliën en 3 schoon water spoeltanks). De geleidingen worden geplaatst in een dompelmodule die gelijktijdig plaats biedt aan 16 geleidingen met een lengte van 4,32 meter. De dompelmodule wordt vervolgens door het portaal opgepakt, naar voren verplaatst en vervolgens om de beurt in elk van de 7 tanks neergelaten. Het portaal is opgebouwd uit zware HDS2 lineaire geleidingen van HepcoMotion die gekenmerkt worden door een breed scala aan V-lagers en lineaire componenten die de zwaarste lasten kunnen verwerken. Het HDS2-portaal van Hepco is bij uitstek geschikt voor deze toepassing omdat het gekenmerkt wordt door een hoge capaciteit en lage onderhoudskosten.

De X-as bestaat uit 2 x HB25 aluminiumbalken met een lengte van 16,16 meter, elk voorzien van twee HD-geleidingen met enkele rand.  V-geleidingen worden gebruikt op de ene balk en vlakke geleidingen op de andere balk, waardoor rekening wordt gehouden met de variatie in parallellisme tussen de beide balken.  Dankzij een parallellisme van +/- 2,5 mm kan de tijd die nodig is om het systeem nauwkeurig te assembleren worden verkort.  Bovendien zorgt de uitlijningstolerantie ervoor dat het systeem in staat is om scheve belastingen op te vangen. De geleidingen hebben een tandheugelprofiel en zijn voorzien van een MOD 3-tandheugeloptie. Wagens uitgevoerd met zes lagers worden gebruikt om de hogere belasting op te vangen.

De X-as heeft een nominale snelheid van 0,5 m/s en is geoptimaliseerd om met een constante en soepele snelheid te bewegen, zodat de geleidingen vast in de dompelmodule blijven zitten. De geleidingen kunnen niet aan de module worden bevestigd omdat er dan niet-gezwarte plekken zouden ontstaan. De HDS2 kan met een snelheid van wel 4 m/s bewegen, maar deze snelheid is voor deze toepassing niet nodig.

De HDS2 ESR-geleidingen (HS24ESRV) die op de Z-as worden gebruikt hebben een laadvermogen van 700 kg en bieden een vier keer hogere belastbaarheid dan de standaard HDS2-geleidingen.  ESR-geleidingen worden met hoge precisie vervaardigd uit hoogwaardig staal en zijn aan de oppervlakte gehard voor een uitstekende belastbaarheid en slijtvastheid.  De geleidingen worden geleverd met een MOD 5-tandheugel en zijn ontworpen om direct op HDS2-componenten van Hepco te worden gemonteerd, hetgeen kostbare montagetijd bespaart. De geleidingen zijn gemonteerd op een balk waarop de motoren, tandwielkasten en aandrijfassen voor de verticale en horizontale beweging zijn ondergebracht.

De Z-as beweegt met 0,5 m/s en heeft een slaglengte van 1,5 meter om de geleidingen in de dompeltank omhoog en omlaag te brengen.  Twee koppen worden gebruikt om de 4 meter lange delen stabiel te manoeuvreren – een uitdagende vorm en grootte.  De tijd die in de tank doorgebracht wordt, varieert van 30 tot 240 seconden, afhankelijk van de individuele tank. Tussen elke chemische tank worden de geleidingen ondergedompeld in een tank met helder water om ze af te spoelen en kruiscontaminatie van chemicaliën te voorkomen.

Omdat de dompelmodule van de ene tank naar de andere wordt verplaatst, is een soepele en herhaalbare beweging van het grootste belang. Het systeem lijnt de dompelmodule uit in herhaalbare posities langs het 16 meter lange portaal op een nauwkeurigheid van +/- 0,25 mm, zodat de geleidingen nauwkeurig boven de tanks worden geplaatst waarin ze moeten worden neergelaten.  Het portaal is geprogrammeerd om van de startpositie op gezette tijden naar elk van de zeven tanks te bewegen en vervolgens nauwkeurig terug te keren naar de startpositie.  Dit is mogelijk dankzij de gekozen drivers en tandwielkasten, en de stijfheid en nauwkeurigheid van het HDS2-systeem van Hepco.

Aangezien de installatie zware lasten over grote afstanden moeten verplaatsen, was een laag onderhoudsniveau bij het ontwerp een belangrijke vereiste.  Omdat elke machinestilstand met het zwartingsproces van invloed kan zijn op orders en levertijden, was het van groot belang dat het systeem in staat is tot volcontinubedrijf, zonder dat het regelmatig moet worden gestopt voor routine-onderhoud zoals smeren.

Wanneer onderhoud nodig is, moet het proces eenvoudig zijn en niet te veel invloed op de productietijd hebben.

Alle lagers die gebruikt worden in HDS2-portaalwagens van Hepco zijn verwijderbaar en kunnen worden gedemonteerd zonder de wagen aan het uiteinde van de as te moeten verwijderen. Dit betekent dat het hele proces zeer snel en met minimale stilstand kan worden gerealiseerd.  Onder gesmeerde omstandigheden is het ook niet nodig om de geleiding te vervangen.

Door de geometrie van de interface tussen de geleiding en het lager, wordt vuil in een spiraalvormige beweging dus afgevoerd naar de buitendiameter van het lager, weg van het loopvlak.

Het vorige lineaire systeem dat door HepcoMotion werd gebruikt, werkte door de geleidingen op transportbanden te verplaatsen, waarbij de chemicaliën op de geleidingen werden gespoten terwijl ze door achtereenvolgende spuitcabines werden gevoerd. Het grootste probleem met dit systeem was de kwaliteit en de inconsistentie, omdat de oppervlakken van de afgewerkte geleidingen niet consequent met de zwarte kleur werden bedekt. Bovendien waren er minimaal drie personen nodig om het oude systeem te bedienen, terwijl het nieuwe geautomatiseerde systeem slechts één persoon nodig heeft, hetgeen in een aanzienlijke arbeidsbesparing resulteert. Het nieuwe portaalsysteem, dat elke minuut 0,9 meter geleiding met een smalle doorsnede verwerkt, heeft zowel de kwaliteit als de consistentie van het eindproduct verbeterd en het aantal benodigde operators verminderd.