Datum: 27 juli 2015
In één van de laboratoria van VSL in Delft is onlangs een installatie in bedrijf genomen voor het zeer nauwkeurig meten van de massa van gascilinders. In nauwe samenwerking tussen VSL en Mijnsbergen is hiervoor een handlingsysteem - het hart van deze installatie - ontwikkeld. VSL is het Nationaal Metrologisch Instituut van Nederland (voorheen NMi) en is internationaal een toonaangevend kennisinstituut op het gebied van metrologie.
Niets zo complex als het meten van gewichten in het nano-bereik. De klanten van VSL vertrouwen deze uitdagingen toe aan de specialisten in Delft. Omdat er altijd externe invloeden zijn, zoals temperatuur, is het ijken van het meetsysteem altijd de basis van nauwkeurig meten.
De nieuwste opdracht voor VSL betreft het wegen van gasflessen met een massa tot wel 20 kg. Niet makkelijk om even op een weegschaal te zetten. En om daarnaast de externe invloeden tot een minimum te beperken, voert een robot nu de handling van de gasflessen uit.
Het weegsysteem wordt altijd eerst gekalibreerd met geijkte massa’s. In het systeem is daarvoor een magazijn aanwezig van deze geijkte massa’s, die op het weegsysteem geplaatst worden door het handlingsysteem. Daarnaast moet datzelfde handlingsysteem de gasflessen oppakken en op de weegschaal plaatsen. De gasflessen staan in een magazijn aan de tegenoverstaande zijde met het weegsysteem ertussen.
Om het systeem in de kleine ruimte van het laboratorium kwijt te kunnen, moest dit compact zijn. Alleen, door de grootte van het magazijn en de diversiteit van de formaten van de flessen, is het bereik in X- en Z-richting één meter geworden. Tijdens enkele brainstormsessies tussen VSL en Mijnsbergen kwam al snel een stijve cartesische robot als oplossing op tafel. Als basis een X-as van 1000 mm, met daarop een verticale Z-as van 1000 mm. Op de slede van de Z-as is een rotatieve aandrijving geplaatst die de gripper in 3 posities kan draaien, namelijk pakposities van de geijkte massa’s en 180 graden gedraaid de pakposities van de gasflessen. Daartussen op 90 graden de plaats-positie bij het meetsysteem. Op de rotatieve aandrijving is een Y-as geplaatst met een bereik van 300 mm, die hierdoor mee draait en als een telescoop de grijper verplaatst naar de pak en plaats posities.
Mechanisch gezien lag de grootste uitdaging in het stijf construeren binnen een compacte ruimte. De oplossing hiervoor is gevonden in de Delta serie lineaire eenheden van HSB. Deze lineaire eenheden bestaan uit aluminium profielen met een geïntegreerde kogelomloopspindel en een dubbele kogelomloop railgeleiding. Hiermee zijn kipmomenten tot 8500 Nm te realiseren. Elke lineaire as is geleverd met een gemonteerde Stöber servomotor.
De actuator voor de draaibeweging is de KS-serie Stöber haakse planetaire aandrijving. Door de robuuste lagering is geen extra steunlager nodig, waardoor de draaibeweging tussen de Z en Y-as heel compact en eenvoudig geconstrueerd is.
Het meet- en besturingssysteem van VSL is ontwikkeld met Labview. Naast de mechanische uitdaging is natuurlijk ook altijd de uitdaging hoe de robot vanuit het centrale besturingssysteem wordt aangestuurd. Het centrum binnen de oplossing van Mijnsbergen is vaak, en ook bij deze applicatie, het motion control systeem van Trio Motion Technology. Via de standaard functionaliteit met OCX-commando’s in deze motion controller is het vrij eenvoudig om het centrale besturingssysteem van VSL met Labview te laten communiceren. De toegepaste Trio MC464 controller stuurt vervolgens via EtherCAT de SD6 Stöber servodrives aan. Resulterend in een flexibele volledige digitale oplossing met minimale bekabeling.
Een goede samenwerking tussen de besturingsspecialisten bij VSL en Mijnsbergen heeft geleidt tot een snelle implementatie en werking van het systeem.
Een belangrijke reden is dat Mijnsbergen in staat is om een compleet systeem te leveren, door hierbij gebruik te maken van diverse leveranciers uit het leveringsprogramma. Van de compacte lineaire assen, servosystemen tot en met de motion controller. Maar belangrijkste reden is misschien wel de samenwerking tussen VSL en Mijnsbergen, waarbij VSL zorgt draagt voor hun specialisme en de specialisten van Mijnsbergen het mechanisch idee bedenken, berekenen en uiteindelijk tot de selectie van de componenten komen. De collega’s van de besturingsafdeling zorgen vervolgens dat alles wat theoretisch is bedacht ook in de praktijk gerealiseerd wordt. Een knap staaltje werk tussen VLS en Mijnsbergen.
Wij leveren draaikranslagers, schudelementen, kettingspanners en riemspanners uit voorraad en we hebben tevens kegelwielkasten, servoreductoren en elektromechanische actuators in ons assortiment.
Hiernaast selecteren en bieden we de juiste componenten en systemen aan voor motion control oplossingen, zoals servomotorreductoren, lineaire servoactuators tot aan complete XYZ cartesische systemen.
NL
FR
EN
