Foto: Norelem.

Jun 4, 2018

Standardiserad automation ger effektivare konstruktion


"Det finns en stor missuppfattning i branschen att standardkomponenter aldrig kan ge samma höga precision som mer skräddarsydda produkter, men så är det inte"

I mer än 50 år har den europeiska tillverkningsindustrin använt sig av automation för att förbättra produktiviteten och effektiviteten. En viktig faktor för detta är automatiska produktionslinjer, vilka konstruktörerna kontinuerligt förbättrar för att möjliggöra ökad prestanda och lång livslängd. Medan många av dagens styr- och automationssystem levererar funktionssäkerhet under många år, blir ett antal system föråldrade, dyra att underhålla och i många fall svåra att hålla uppdaterade. Att investera i liknande konstruktioner är kostsamt och den tid det tar att installera dem kan leda till betydande driftstopp. Marcus Schneck, VD på norelem UK har en alternativ lösning – man skalar ner de automatiserade systemen till en mer förenklad nivå och bygger sedan upp effektiva, hållbara maskiner med standardkomponenter.


"Det finns en stor missuppfattning i branschen att standardkomponenter aldrig kan ge samma höga precision som mer skräddarsydda produkter, men så är det inte," förklarar Marcus Schneck. "Om du använder rullstyrskenor som ett exempel, ger dessa en mycket hög precision för att flytta en produkt från en punkt till en annan, via en vagn. Deras robusthet och styvhet gör att de ofta används i materialmatning vid sammansättning, automationsteknik, samt jigg- och fixturkonstruktion. Förutom att de tillåter accelerationer på upp till fem meter per sekund, och klarar material på upp till 12,280 newton, är det med hjälp av en kombination av fasta och flytande skenor möjligt att skapa den toleranskompensation som krävs för att förhindra lutning och överdrivet slitage under parallelismfel. Genom att justera styrvagnen glappfritt, via en excenter, kan man skapa en mer exakt körning."

norelems poäng är inte nödvändigtvis att stora fabriker ska använda standardkomponenter i full skala för att skapa mer överkomliga och långvariga monteringslinjer, men de vanliga komponenterna kan erbjuda en mer överkomlig och effektiv lösning för mindre maskin- och automationsutmaningar. För mindre tillverkningsföretag kan varje produktivitetsförbättring som uppnås genom automation vara en marginalvinst som kan få stor inverkan på prestanda och lönsamhet. Standardkomponenter ger inte bara ett billigare alternativ för systemkonstruktörer, utan kan också minska livscykelkostnaderna, eftersom det krävs mycket lite underhåll.

Marcus Schneck fortsätter: "Ett av de största hindren för att anta automation och nya maskinkonstruktioner är de höga kostnaderna som är förknippade inte bara med inköp, utan även underhåll av dessa system. För produktionslinjer i livsmedelsindustrin och mjölkvarnar finns det också risk att kanalen täpper till systemets skenor, men det finns många sätt att använda standardkomponenter för att övervinna detta. Genom att använda glidstyrningsskenor av polymermaterial kan man konstruera ett system som är motståndskraftigt mot damm och som lämpar sig för torrlöpning. I synnerhet rullager har en livslängdsmörjning och förseglas på båda sidor som skydd mot smutspartiklar. Man kan också använda smörjnipplar för att smörja slitbanan med en smörjfilm för ännu högre prestanda. "

Hastigheter på upp till sju meter per sekund kan uppnås med rullstyrningssystem, som vanligtvis används där sammansättningar måste flyttas längs en linjär axel, till exempel vid maskinbyggnad, medicinteknik, automation och logistikutrustning. Rullstyrningslager har ett fast lager och kan anpassas för att ändra friktionen, vilket gör det möjligt för konstruktörerna att bygga mer skräddarsydda system. norelem har ett exempel på en liten elektronikmonteringslinje för att visa hur standardkomponenter kan användas för att möjliggöra automatiserad produktion.

I det här exemplet kanske en konstruktör vill bygga ett kretskort på en skena med ett cellulärt system för att automatisera produktionsprocessen. I ena änden av arbetsbordet installeras en elmotor för att styrskenorna ska kunna flytta kretskortet längs monteringsarmaturen för varje produktionssteg, så att varje operatör kan utföra sin individuella uppgift. Detta kan innebära 4-5 operationer över skenans längd. I slutsteget flyttar skenorna det färdiga kretskortet från produktionslinjen till ett lagerområde. Den alternativa lösningen i denna situation skulle vara att använda ett transportband. Nackdelen med detta tillvägagångssätt är att det är betydligt dyrare än ett system som har monterats med hjälp av standardkomponenter.
Marcus Schneck förklarar: "I fallet ovan är den enda lösningen som krävs en mekanism för att sätta en glidskena i en anläggning eller maskin som ger lågt underhåll och kostnadseffektivt flyttar en produkt. En som är utformad för att använda standardkomponenter passar till den miljö som den förväntas utföra."

När man pratar med Marcus förstår man lättde fördelar som standardkomponenter kan ge små automatiserade produktionslinjer, som uppfyller kraven på mindre verkstadsföretag. Vad man ofta inte förstår är hur effektiva standardkomponenter kan vara i en uppskalad miljö. Även om de sällan används i detta sammanhang tror Marcus att de fortfarande kan erbjuda en lösning.
"I en ansluten fabriksinställning kan det finnas ett arbetsmoment i sluten miljö med en robot, som måste sätta en produkt på en skena för att flytta den, och där skenan stannar vid olika punkter under hela processen för mer monteringsjobb. Varje robot på banan ska utföra ett jobb innan produkten flyttar några tum till nästa robot i produktionslinjen. En kombination av glidstyrningsskenor och stegmotorer skulle kunna underlätta denna automatiserade operation kostnadseffektivt, men en konstruktionsingenjör skulle fortfarande behöva skriva och aktivera avancerad kod för att får det att hända."

Standardkomponenter är bättre anpassade till mindre fabriksmiljöer och ett svårslaget alternativ för konstruktörer som söker en prisvärd, praktisk och effektiv lösning med låga underhållskrav. De löser också det vanliga branschproblemet med feljustering, eftersom ett fast lager, som används i kombination med ett flytlager, ytterligare kan öka noggrannheten. Kanske är den största fördelen med standardkomponenter i detta scenario dock det faktum att de är så allmänt tillgängliga.

Marcus Schneck sammanfattar: "Standardkomponenter är allmänt tillgängliga och lätta att köpa. På norelem har vi ett sortiment av mer än 38 000 standardkomponenter tillgängliga i THE BIG GREEN BOOK, som alla kan beställas från lager. När mer sofistikerade system misslyckas kan det vara svårt och tidskrävande att hitta den exakta orsaken. Stillestånd som orsakas av åldrande system har stor inverkan på produktionen och när föråldrade kontroll- och automationskomponenter hittas är de ofta dyra. Standardkomponenterna är lättillgängliga och prisvärda, och de ger en mer strömlinjeformad och långsiktig lösning för många mindre tillverkningsföretag."




Loading...

MEST LÄSTA

SENASTE NYTT

  • Reportage

    Svenska industriugnar skapar flygsäkerhet över hela världen

    Få transportmedel undergår så mycket säkerhets- och besiktningskontroller som flygplan. Inget lämnas åt slumpen och även den allra minsta lilla skruv är noga kravspecificerad och har genomgått flygvärdighetstest och är spårbar.
    0

  • Teknik

    Varning för truck!

    Varningstriangel på golvet och visar tydligt för fotgängare att en truck närmar sig.
    0
  • Teknik

    En kompakt ready-to-use CNC-maskin

    Med rätt tillbehör kan ICV 4030 användas för att t.ex borra, mäta, skära, dispensera, limma, grada, polera, testa, scanna, trycka, placera, montera, skruva och mycket mer.
    0