Ontwerp en validatie van een kosten-efficiënte draagstructuur voor een laser-snij-machine

Arne Vervisch Arne Vervisch Neal Brismail
Persbericht

Op weg naar de praktijk!

Inleiding:

Het hoofddoel van deze stage- en bachelorproefperiode is het realiseren van een gevraagde constructie. Deze opdracht werd ons opgelegd door een bedrijf naar eigen keuze. Met deze constructie kunnen we aantonen wat we in onze opleiding Ontwerp- en productietechnologie bereikt hebben maar ook wat we in het bedrijf hebben geleerd.

De opgave van onze proef was een portaal van een lasersnijmachine een nieuw productieproces geven. Een portaal is een draagstructuur waarop de laserkop van de lasersnijmachine beweegt.

 

Opdracht:

Onze opdracht was de productie aanpassen naar een simpele en kostenefficiënte realisatie. Hierbij moesten we rekening houden met het feit dat de constructie sterk en stevig genoeg moest zijn om aandrijving en krachten te kunnen opvangen.

Om aan deze eisen te voldoen werd geopteerd om blindklinknagels te gebruiken. Klinken is een verbindingstechniek waarbij klinknagels worden gebruikt. Het woord ‘blind’ betekent dat deze klinknagel kan toegepast worden aan één toegankelijke zijde. Deze verbinding kan enkel gedemonteerd worden door het breken van de klinknagel. Het voordeel aan deze techniek is dat ze geen nabewerking nodig heeft, waardoor de productiekosten verminderen.

In de stageperiode werd er vanuit de testopstelling verder doorgewerkt naar de finale versie van ons portaal. Met het gebruik van aangekochte onderdelen, het bedenken van een efficiënte aandrijving en het optimaliseren van de draagstructuur kreeg het portaal zijn uiteindelijke vorm.

 

Testopstellingen:

Tijdens de stageperiode werden verschillende concepten bedacht. Uit deze concepten werden alle positieve aspecten samengebracht tot één geheel waarna we een testopstelling hebben gerealiseerd.

De eerste opdracht was het ontwerpen van een koker met daarin de meest efficiënte versteviging. Hierbij werden meerdere ontwerpen gemaakt, alle voordelen en nadelen van elk ontwerp werden geanalyseerd. Uiteindelijk werd het beste ontwerp gekozen voor gebruik.

Er werden meerdere simulaties op het ontwerp uitgevoerd, hiermee konden we de maximale vervorming van de testopstelling zien.

 

Sub opdrachten:

Op het portaal komt een laserkop en deze maakt verschillende bewegingen. Deze bewegingen moeten een aandrijving krijgen. Hoe we deze bewegingen zouden tot stand krijgen en met welke aandrijving was de volgende opdracht.

We kozen voor het uitvoeren van een Z-beweging (dit is een opwaartse beweging) door een beweging in de Y-richting (dit is een zijwaartse beweging). Concreet betekent dit dat het portaal een dubbele aandrijving in de horizontale richting bevat. Deze aandrijvingen bevinden zich op twee wagens doe op het portaal zich kunnen verplaatsen. De opwaartse beweging van de snijkop wordt gerealiseerd door de ene wagen onafhankelijk van de andere te verplaatsen.

 

Besluit:

Onze opdracht was voornamelijk een nieuw productieproces geven aan het portaal. Met een studie konden we aantonen dat het proces veelbelovend is voor toekomstige machines. Met nog wat meer ervaring en een nog beter uitgewerkt concept zijn andere projecten al een stuk verder op de goede weg en zal een kostenefficiënte draagstructuur voor een laser-snij-machine zeker voldoen aan de eisen.

We kijken terug op een geslaagde stage- en bachelorproefperiode. Dankzij de goede opvolging en samenwerking in het stagebedrijf kregen we een voldaan gevoel over onze studies.

 

image 80

Bibliografie

https://tech.thk.com/upload/catalog_claim/pdf/212E_SSR.pdf

https://www.paulstra-industry.com/radiaflex-stainless-steel-radiaflex-p72-en.html

http://www.opis.cz/cross-morse/pdf/timingbelts.pdf

https://dy5bctajj6i3s.cloudfront.net/documents/nl/34110.pdf

https://www.hiwin.com/pdf/linear_guideways.pdf

https://www.artisantg.com/info/NationalInstruments_9234_Manual.pdf

https://www.artisantg.com/info/NationalInstruments_9234_Datasheet.pdf

 

MetaalNieuws. (2015, februari 5). Van 6 uur lassen naar 20 minuten klinken. Opgehaald van Metaal Nieuws: https://www.metaalnieuws.nl/van-6-uur-lassen-naar-20-minuten-klinken/

N.N. (2015, juli 18). Waarom gebruiken vliegtuigen klinknagels en geen gelaste constructie? Opgehaald van Alle antwoorden: https://alleantwoorden.com/questions/2699/waarom-gebruiken-vliegtuigen-…

N.N. (2019). Series E4.28. Opgehaald van Igus: https://www.igus.be/iPro/iPro_01_0040_0002_NLnl.htm?c=%7BC%7D&l=%7BL%7D

N.N. (2020, maart 25). Cable carrier. Opgehaald van Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Cable_carrier

N.N. (2020). Elektrolytisch verzinkt 6,0X18MM. Opgehaald van Fabory: https://www.fabory.com/nl/elektrolytisch-verzinkt-6%2c0x18mm/p/34110060…

N.N. (2020). Klinken versus lassen: 40% kostenbesparing met klinken. Opgehaald van Onkenhout: https://www.onkenhout.nl/news/Lassen-vs-klinken

N.N. (2020). Profile dampers. Opgehaald van ACE Stoßdämpfer GmbH: https://www.ace-ace.com/com/products/automation-control/profile-dampers…

N.N. (2020). RVS Blindklinkmoer, verzonken. Opgehaald van European fasteners: https://european-fasteners.com/nld/categories/klink-producten/blindklin…

N.N. (2020). Timing Belts. Opgehaald van cross morse: http://www.opis.cz/cross-morse/pdf/timingbelts.pdf

N.N. (sd). Bindklinken algemeen. Opgehaald van De metaalgids: https://www.demetaalgids.nl/index.php?page=technieken&hoofdtechniek=Ver…

nv, L. C. (2018). Machines voor plaatbewerking. Opgehaald van LVD: https://www.lvdgroup.com/nl

Roosen, J. (2019). Bindklinken. Opgehaald van Booglassen: http://www.booglassen.com/blindklinken/

Van Hecke, O. (2015, maart). De meetklok. Opgehaald van Meetgereedschappen in de metaalbewerking: http://vanheckeolivier.blogspot.com/p/de-meetklok.html

N.N. (2019, april 22). Resonantie (natuurkunde). Opgehaald van Wikipedia: https://nl.wikipedia.org/wiki/Resonantie_(natuurkunde)#:~:text=Resonant….

 

contitech. (2002). Heavy duty-synchronous drive belts. In Continental (p. 66). Hannover: Contitech holding.

De Clippeleer, W., & Wellekens, B. (2019). Tabellenboek voor metaaltechniek. Plantyn.

Group, L. (2020). Ontwerpstandaards.

Hiwin. (2018). Gesamtkatalog. Hiwin technologies corp.

N.N. (2019). Tooling essentials. Gullegem: LVD Group.

N.N. (sd). Reloff-Matek.

Serruys, W. (sd). Plaatbewerking: Stand van de techniek.

Struyve, I. (sd). T Pneumatica: Pneumatische besturingen.

Wittel, H., Muhs, D., Jannasch, D., & Vosiek , J. (2013). Reloff-Matek: machineonderdelen. In Tabellenboek (p. 224). Amsterdam: Boom Uitgevers.

 

Universiteit of Hogeschool
Ontwerp- & productietechnologie
Publicatiejaar
2020
Promotor(en)
Vives Kortrijk
Kernwoorden
Share this on: