Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Mededeling Deze eindwerkverhandeling was een examen. De tijdens de verdediging geformuleerde opmerkingen werden niet opgenomen.


Voorwoord Dit eindwerk is ontstaan vanuit de nieuwste technologieën in de houtsector. Het bedrijf ARDIS is een bedrijf dat gekend is voor zijn software in de plaatverzagende industrie. Dit bedrijf houdt zich vooral bezig met de nieuwste ideeën rond het verzagen van platen. Om deze nieuwste technologieën te ondersteunen volstaat het niet enkel software te hebben. Daarom gingen ze te rade bij de firma ESPEEL, die de hardware ter ondersteuning van de software kon ontwikkelen. Dit biedt aan de firma ESPEEL een zeer grote opportuniteit om binnen te breken in de plaatverzagende wereld, zo hebben ze naast hun automatische platenmagazijnen een product waarmee ze zeer competitief zijn. Aangezien de nieuwste technologieën nog niet geïntroduceerd zijn op de markt, bouwen ze zo een grote voorsprong op eventuele andere spelers op de markt. Mijn opdracht was het creëren van een platenbuffer op de meest economische en modulaire manier. In het eerste deel is er algemeen onderzoekswerk verricht in nauwe samenwerking met het bedrijf ARDIS. Een heleboel ideeën waren hiervan het resultaat. Deze werden in het 2e deel één voor één uitgebreid onderzocht. In het 2e deel zijn de keuzes gemaakt. Aan het einde van het 2e deel ziet u het productiedossier van het uiteindelijke rek. Het gestelde probleem leent zich tot tal van oplossingen. De grote uitdaging in dit eindwerk lag er echter in een oplossing te vinden tegen een zo laag mogelijke prijs. Daarom sprak dit thesisonderwerp mij ontzettend aan. Naast het economische aspect heeft dit thesisonderwerp nog een groot voordeel. Ik heb namelijk in een klein jaar een volledige ontwikkeling meegemaakt en zelf actief deelgenomen aan de ontwikkeling van een technisch product, gaande van het zoeken naar de verschillende mogelijke oplossingen tot het uiteindelijk zelf produceren van het rek. Op die manier heb ik het volledige onderzoekswerk verricht, de ontwikkeling en de productietechnologie in theorie en in praktijk omgezet, heb ik geleerd welke zaken aandacht vereisen in de praktijk, heb ik zelfstandig de interface geprogrammeerd en zette ik de communicatie met de µ-controller op.


Abstract Dit eindwerk gaf mij een zeer grote voldoening. Het was zeer leerrijk om in een groot constructie- automatiseringsbedrijf te kunnen werken en zodoende vertrouwd te raken met de interne manier van werken en interne communicatie. Verder was het goed mijn kennis van de houtindustrie te kunnen overzetten en te kunnen combineren met de verworven kennis uit de lessen. Dit eindwerk was vooral verrijkend door de grote afwisseling. Ik kon er de volledige ontwikkeling van het rek meemaken gaande van het eerste idee tot en met de uiteindelijke levering en installatie van het product. Ik ben zeer dankbaar voor de kansen die ik gekregen heb van mijn stagebedrijf en in het bijzonder voor de fysische productie van het rek, die ik daadwerkelijk zelf mocht uitvoeren. Dit zijn kansen die ik vermoedelijk nooit meer zal krijgen in mijn verdere ingenieurscarrière. Hierdoor heb ik een betere kijk gekregen op het werkelijke produceren. Dit actief deelnemen aan het productieproces zorgt er eveneens voor dat ik in de toekomst toch met een ander oog zal ontwerpen. Er is namelijk zeer veel verschil tussen iets tekenen op pc en het dan ook daadwerkelijk uitvoeren. Bij het tekenen op pc verliest men vaak het oog op proporties. De balken met gaten waren eerst op 40mm getekend, eenmaal in productie bleek 50mm toch een betere maat. Daarom was het zelf monteren en produceren van het rek in mijn ogen een van de belangrijkste delen. Het werken met steeds een oog op het kostenplaatje was zeer moeilijk. Als ingenieur wil je namelijk steeds de laatste nieuwe technologieën gebruiken en toepassen wat je geleerd hebt. De praktijk leert echter dat men bij het ontwikkelen ook voortdurend rekening moet houden met de financiële kant van de zaak. Daaruit bleek dat eenvoudige reeds lang bestaande technologieën meestal de best verantwoorde keuze zijn. Ten slotte nog een woord van dank aan mijn promotoren, J. Desmet en I. Vervenne, de verkopers van het ARDIS-team, mijn vader A. De Lille die boordevol goeie tips zat, Z. De Lille die voor een nieuwe invalshoek zorgde rond de mechanische constructies, de verschillende leveranciers voor hun tijd en offertes, M. Neirynck voor het taalkundig op punt zetten van mijn eindwerk. Als laatste bedank ik mijn stagebedrijf dat mijn stage aanvaardde en mij de kans gaf dit project te realiseren.


Inhoudsopgave Voorwoord ................................................................................................................................... Abstract ........................................................................................................................................ Inhoudsopgave ........................................................................................................................... 6 Figurenlijst ................................................................................................................................. 9 Tabellenlijst .............................................................................................................................. 11 1 Inleiding ..................................................................................................................... 13 1.1 Situering van het eindwerk ........................................................................................ 13 1.2 Wat is een drukbalkzaag? .......................................................................................... 13 1.3 Volgorde van werken................................................................................................. 14 1.4 Situering van het probleem ........................................................................................ 16 1.5 Verdere evolutie binnen de markt ............................................................................. 16 1.6 Omschrijving van de thesisopdracht.......................................................................... 17 1.7 Werkwijze bij het voorbereidend onderzoekswerk ................................................... 17 2 Analyse en karakteristieken van het te implementeren systeem ............................... 18 2.1 De karakteristieken van de stroken ............................................................................ 18 2.2 Karakteristieken van de drukbalkzaag/opdeelzaag.................................................... 18 2.2.1 Cassadei: ......................................................................................................... 19 2.2.2 Gabbiani.......................................................................................................... 19 2.3 Financieel onderzoek ................................................................................................. 19 2.4 Bijzondere karakteristieken ....................................................................................... 20 3 Overzicht van mogelijke ontwerpen .......................................................................... 20 3.1 De goedkopere en duurdere oplossing....................................................................... 20 3.1.1 De goedkope oplossing ................................................................................... 20 3.1.2 De duurdere oplossing .................................................................................... 20 3.2 Mogelijke opstellingen .............................................................................................. 20 3.2.1 Het zijdelings plaatsen van het rek ................................................................. 21 3.2.2 Het in het verlengde plaatsen van het rek ....................................................... 21 3.2.3 Het onder hoek werken ................................................................................... 22 3.2.4 Vergelijking van de mogelijke opstellingen ................................................... 23 3.3 Het rollensysteem bij verschillende opstellingen ...................................................... 23 3.3.1 Zijdelingse opstelling ..................................................................................... 23 3.3.2 Verlengde en onder hoek opstelling ............................................................... 24 3.4 Het liftsysteem ........................................................................................................... 24 3.4.1 Hydraulische schaarlift ................................................................................... 24 3.4.2 Schaarlift met vijzel ........................................................................................ 25 3.4.3 2 Vijzels .......................................................................................................... 25 3.4.4 Clark met vijzel .............................................................................................. 25 3.4.5 Via hydraulische zuigers ................................................................................ 25 3.4.6 Vergelijking van de liftsystemen .................................................................... 26 3.4.7 De sturing ....................................................................................................... 27 3.5 Schematisch overzicht ............................................................................................... 28 3.6 Conclusie ................................................................................................................... 29 4 De verschillende productie methoden en gewoontes ................................................ 31 4.1 In Frankrijk ................................................................................................................ 31 4.2 In Duitsland ............................................................................................................... 32 5 Het ontwerpen van de oplossing ................................................................................ 33 5.1 Eerste oplossing ......................................................................................................... 33 5.1.1 Per niveau de rollenondersteuning ................................................................. 34 5.1.2 Achterzijde voor bevestiging verschillende niveaus ...................................... 36 5.1.3 Assembly van het rek ..................................................................................... 37 Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 6

5.1.4 De hefeenheid ................................................................................................. 38 5.1.5 Volledige constructie met algemene bespreking ............................................ 40 5.2 Platenrek met staven .................................................................................................. 41 5.2.1 Het platenrek met staven (module 1) .............................................................. 41 5.2.2 Platenrek met kleine rolletjes (module 2) ...................................................... 44 5.2.3 Platenrek met dwarse rollen(module 3) .......................................................... 45 5.3 Platenrek met staven (aanpassingen) ......................................................................... 46 5.4 Het uiteindelijke platenrek......................................................................................... 48 5.4.1 Het uiteindelijke basisrek ............................................................................... 48 5.4.2 De versie op wieltjes....................................................................................... 50 5.4.3 De versie met schaarlift .................................................................................. 51 6 Sterkteberekeningen .................................................................................................. 52 6.1 Manuele berekeningen ............................................................................................... 52 6.1.1 Sterkteberekening van de ronde buizen .......................................................... 52 6.1.2 Sterkteberekening van de rechthoekige profielen achteraan(60x40x3) ......... 54 6.1.3 Sterkteberekening van de poten ...................................................................... 55 6.1.4 Besluit ............................................................................................................. 58 6.2 Eindige elementen pc- berekeningen van de rechthoekige profielen en buizen........ 59 6.2.1 Situatie 1: Enkelvoudig kokerprofiel op torsie ............................................... 59 6.2.2 Situatie 2: Enkelvoudig kokerprofiel op torsie, 1300mm, 2 staven belast ..... 61 6.2.3 Situatie 3: Enkelvoudig kokerprofiel op torsie, 1000mm............................... 62 6.2.4 Situatie 4: Bekijken van de doorbuiging van de staven.................................. 63 6.2.5 Situatie 5: Twee 70mmx40mmx4mm profielen belast................................... 64 6.2.6 Situatie 6: Het aanbrengen van 7 staven op basis van situatie 5 .................... 65 6.2.7 Situatie 7: Het aanbrengen van 3 staven t.o.v. situatie 5 ................................ 65 6.3 Eindige elementen PC- berekeningen van de voet .................................................... 67 7 Het hefsysteem .......................................................................................................... 68 7.1 Het hefelement ........................................................................................................... 68 7.1.1 Algemeen ........................................................................................................ 68 7.2 Bepalen van de combilagers met bijhorende profielen ............................................. 69 7.2.1 Bepalen radiale krachten op gecombineerde geleidingslagers ....................... 69 7.2.2 Het berekenen van de axiale krachten ............................................................ 70 7.2.3 Hydraulisch hefelement .................................................................................. 71 7.2.4 Spindel ............................................................................................................ 71 7.2.5 Elektrische lineaire motor ............................................................................... 71 7.3 Quicklift ..................................................................................................................... 71 7.4 Minilifter .................................................................................................................... 71 7.5 Schaarlift .................................................................................................................... 72 7.5.1 Algemeen ........................................................................................................ 72 7.5.2 De specifieke eigenschappen van de schaarlift .............................................. 72 7.6 De keuze .................................................................................................................... 73 7.6.1 Algemeen ........................................................................................................ 73 7.6.2 Voor- en nadelen van beide systemen ............................................................ 73 7.6.3 Conclusie ........................................................................................................ 74 8 De sturing .................................................................................................................. 75 8.1 De plaatslocatie.......................................................................................................... 75 8.1.1 Het verschil tussen relatieve en absolute meetsystemen ................................ 75 8.1.2 Relatieve meetsystemen ................................................................................. 75 8.1.3 Werken met een potentiometer ....................................................................... 76 8.1.4 Werken met een potentiometer met een koordje ............................................ 76 8.1.5 Werken met een stringpot ............................................................................... 76 8.1.6 Werken met naderingsschakelaars.................................................................. 77 Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 7

8.1.7 De keuze van plaatslocatie ............................................................................. 81 8.2 De logische controller ................................................................................................ 82 9 Het productiedossier en de productie ........................................................................ 84 9.1 Inleiding ..................................................................................................................... 84 9.2 Het productiedossier .................................................................................................. 84 9.2.1 Zaaglijst .......................................................................................................... 84 9.2.2 De tekeningen ................................................................................................. 84 10 Veiligheid .................................................................................................................. 84 10.1 Risico’s ............................................................................................................... 84 10.1.1 Het knellen van de voeten ........................................................................... 85 10.1.2 Het knellen van vingers .............................................................................. 85 10.2 Het bepalen van de Sil- klasse............................................................................ 86 10.3 Preventiemiddelen .............................................................................................. 88 10.3.1 Persoonlijke preventiemiddelen .................................................................. 88 10.3.2 Collectieve preventiemiddelen.................................................................... 88 11 De software ................................................................................................................ 90 11.1 De interface ........................................................................................................ 90 11.1.1 De analyse ................................................................................................... 90 11.1.2 Kalibratie..................................................................................................... 92 11.1.3 Normale werking ........................................................................................ 93 11.2 De code ............................................................................................................... 94 12 Financiële bespreking ................................................................................................ 94 13 Besluit ........................................................................................................................ 94 13.1 De vereisten ........................................................................................................ 94 13.2 Uitwisselbaarheid van de onderdelen ................................................................. 94 13.3 Algemeen besluit ................................................................................................ 95 Literatuurlijst ............................................................................................................................ 96 Bijlagen .................................................................................................................................... 98


Pagina 8

Figurenlijst Figuur 1: Voorbeeld opdeelzaag (Mayer) ................................................................................ 13 Figuur 2: Voorbeeld zaagschema ............................................................................................. 14 Figuur 3: Volgorde van werken ............................................................................................... 15 Figuur 4: Probleemschets ......................................................................................................... 17 Figuur 5: Afmetingen Cassadei opdeelzaag ............................................................................. 19 Figuur 6: Afmetingen Gabbiani opdeelzaag ............................................................................ 19 Figuur 7: zijdelingse opstelling ................................................................................................ 21 Figuur 8: In het verlengde plaatsen van het rek ....................................................................... 22 Figuur 9: Het onder hoek werken ............................................................................................. 22 Figuur 10: Illustratie eerste rol uit het centrum ........................................................................ 24 Figuur 11: Voorbeeld schaarlift ............................................................................................... 25 Figuur 12: Algemene situatieschets van de eerstee oplossing ................................................. 33 Figuur 13: Ieder niveau apart ................................................................................................... 34 Figuur 14: Illustratie plaatsing rechthoekige buizen ................................................................ 35 Figuur 15: Vooraanzicht 2x45° ................................................................................................ 35 Figuur 16: Achteraanzicht voor inschuifstuk ........................................................................... 35 Figuur 17: Bevestiging achteraan van de niveaus .................................................................... 36 Figuur 18: Assemly van verschillende niveaus gemonteerd op de achterzijde van het rek ..... 37 Figuur 19: Illustraties van de probleemzones .......................................................................... 38 Figuur 20: Algemene schets constructie hefeenheid ................................................................ 38 Figuur 21: Algemene situatieschets geheel .............................................................................. 40 Figuur 22: Illustratie een niveau zonder rollen ........................................................................ 41 Figuur 23: Algemene schets van het platenrek ........................................................................ 41 Figuur 24: Detail van de M6 bouten voor de bevestiging van de buizen................................. 42 Figuur 25: De minimale en maximale afstand die mogelijk is ................................................ 42 Figuur 26: Situatieschets module 2 .......................................................................................... 44 Figuur 27: Detail module 2 onderzijde .................................................................................... 44 Figuur 28: Situatie schets module 3 ......................................................................................... 45 Figuur 29: Detail geponste gaten ............................................................................................. 45 Figuur 30: Detail gelaste plaatjes ............................................................................................. 46 Figuur 31: Algemene situatieschets van de eerste aanpassingen ............................................. 46 Figuur 32: Detail van de kruisen achteraan .............................................................................. 47 Figuur 33: Het uiteindelijke basisrek ....................................................................................... 48 Figuur 34: Detail van de fixatie voor de uitschuifbare delen. .................................................. 49 Figuur 35: Detail van de montage vierkante buisprofielen met gaten ..................................... 49 Figuur 36: Situatietekening van het rek op wieltjes ................................................................. 50 Figuur 37: Gerenderde tekening van het rek op wieltjes ......................................................... 50 Figuur 38: De versie met schaarlift .......................................................................................... 51 Figuur 53: Situatieschets berekeningen van de rechthoekige kokers ....................................... 54 Figuur 54: Algemene schets steunvoet..................................................................................... 56 Figuur 55: Illustratie berekening zwaartepunt van het rek ....................................................... 57 Figuur 56: Testen van een enkelvoudig kokerprofiel op torsie ................................................ 59 Figuur 43: Situatie 1, de doorbuiging....................................................................................... 60 Figuur 44: Situatie 1, de spanning ............................................................................................ 60 Figuur 45: Situatie 2, de doorbuiging....................................................................................... 61 Figuur 46: Situatie 2, de spanningen ........................................................................................ 61 Figuur 61: Situatie 2, de veiligheidsfactor ............................................................................... 62 Figuur 62: Situatie 3, de doorbuiging....................................................................................... 62 Figuur 63: Situatie 3, de veiligheidsfactor ............................................................................... 63 Figuur 64: Situatie 4, de doorbuiging....................................................................................... 63 Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 9

Figuur 65: Situatie 5, de doorbuiging....................................................................................... 64 Figuur 66: Situatie 6, algemeen................................................................................................ 65 Figuur 67: Situatie 7, de doorbuiging(1) .................................................................................. 65 Figuur 68: Situatie 7, de doorbuiging (2) ................................................................................. 66 Figuur 69: Situatie 7, de veiligheidsfactor ............................................................................... 66 Figuur 70: Berekening voet, de spanning................................................................................. 67 Figuur 39: Niet uitgewerkte schets basis hefconstructie .......................................................... 68 Figuur 40: Schematische schets combilagers ........................................................................... 69 Figuur 41: Vooraanzicht berekening axiale krachten .............................................................. 70 Figuur 42: Illustraties van de schaarlift .................................................................................... 72 Figuur 43: Stukje uit de datasheet van de LXPA40 ................................................................. 77 Figuur 44: Algemene illustratie proximiteitschakelaars .......................................................... 78 Figuur 45: Start Situatie 1 ........................................................................................................ 78 Figuur 46: Einde Situatie 1....................................................................................................... 79 Figuur 47: Start Situatie 2 ........................................................................................................ 79 Figuur 48: Einde Situatie 2....................................................................................................... 79 Figure 49: situatie 1 .................................................................................................................. 80 Figure 50: Situatie 2 ................................................................................................................. 80 Figuur 51: Illustratie oplossing ................................................................................................ 81 Figuur 52: Illustratie oplossing ................................................................................................ 81 Figuur 71: Schets zijdelingse opstelling................................................................................... 85 Figuur 72: Schets zijaanzicht schaartafel met luchtkussen tafel .............................................. 86 Figuur 73: Parameters bij risicoanalyse volgens IEC 61508 ................................................... 87 Figuur 74: Parameters bij risico-analyse volgens IEC 61508 .................................................. 88 Figuur 75: Gebruikte signaaltoren............................................................................................ 89 Figuur 76: Pictogram veiligheidsschoenen verplicht ............................................................... 89 Figuur 77: De algemene gebruikersinterface ........................................................................... 90 Figuur 78: Detail interface ....................................................................................................... 91 Figuur 79: De gebruikers interface voor de kalibratie ............................................................. 92 Figuur 80: Na het drukken op de save knop............................................................................. 92 Figuur 81: De gebruikersinterface voor normale werking ....................................................... 93 Figuur 82: Berekening voorbeeld ............................................................................................. 93


Pagina 10

Tabellenlijst Tabel 1:Deel van het Excel werkblad met de berekening van de buizen ................................. 53 Tabel 2:Deel van het Excel werkblad voor de berekening van de rechthoekige kokerprofielen .................................................................................................................................................. 55 Tabel 3: Berekening van de ligging van het totale zwaartepunt .............................................. 57 Tabe 4: Berekening van de minimale hoogte ........................................................................... 58 Table 6: Sterkteberekening van de voet: het kleiner maken van de hoogte ............................. 58 Tabel 6: Code vs niveau ........................................................................................................... 78 Tabel 7: De Zaaglijst ................................................................................................................ 99


Pagina 11

DEEL 1: Algemeen voorbereidend onderzoek


Pagina 12

1 Inleiding 1.1 Situering van het eindwerk Dit eindwerk situeert zich in de sector van de plaatverzaging met drukbalkzagen. Deze zagen worden in de plaatverwerkende industrie gebruikt, zowel in keuken- als interieurbouw, maar eveneens kunststof verwerkende industrie.

1.2 Wat is een drukbalkzaag? Een drukbalkzaag is een zaag die door middel van een drukbalk de platen vasthoudt om te zagen. Deze machines hebben aanslagen, al dan niet met spanvingers, die het platenpakket positioneren, parallel aan de zaaglijn. Het positioneersysteem neemt een pakket en schuift na elke snede dichter bij de zaag om stukken te bekomen.

Figuur 1: Voorbeeld opdeelzaag (Mayer) De zaag verzaagt de grondstof in stroken. Deze stroken worden op hun beurt terug in substroken gezaagd. Wanneer stukmaten zijn bereikt, stopt het zagen. Het zagen in opeenvolgende stroken gebeurt bij automatische programmatie steeds volgens een LIFO- of FIFO-principe. De opeenvolgende maten worden allemaal automatisch ingegeven via een pc (vol automatisch of manueel geprogrammeerd in de sturing). Wanneer dit vol automatisch gebeurt, wordt er een bepaald zaagschema of een bepaalde layout doorgegeven aan de machine.


Pagina 13

Figuur 2: Voorbeeld zaagschema In dit zaagschema zijn de rode lijnen het eerste niveau. Dit betekent dat deze lijnen eerst zullen gezaagd worden. Met andere woorden zal de plaat evenwijdig met de langste zijde(2440), eerst gezaagd worden. Het gele deel is afval. Iedere keer dat de plaat gedraaid wordt, is er een nieuw niveau. Hier zijn de paarse lijnen de verdere niveaus. In dit voorbeeld is de plaat dus geoptimaliseerd tot drie niveaus.

1.3 Volgorde van werken De arbeider gaat als volgt te werk: 1) Hij roept het te zagen zaagschema op. 2) De machine zal hem dan vragen om de plaat in de juiste richting in de machine te stoppen. (Deze handeling is grafisch ondersteund) 3) De zaagmachine zal dan beginnen met de strook van het eerste niveau te zagen. 4) Deze stroken komen vervolgens uit de machine. Kortom, de machine zaagt dus eerst alle stroken van het eerste niveau om ze daarna af te korten, voor ze vervolgens in stroken één voor één terugkomen. Op deze manier bekomt men de stukken. LIFO of FIFO is dus de regel. In figuur 3 wordt een schematische voorstelling gegeven van het werkprincipe. De aangeduide bemating wordt uitgedrukt in millimeter. De rode lijnen zijn zaagsneden met de dikte van een zaagblad. .


Pagina 14

Deze strook komt uit de machine en wordt daarna teruggevraagd.

Figuur 3: Volgorde van werken


Pagina 15

1.4 Situering van het probleem Toepassing op ons voorbeeld: Na het zagen van het eerste niveau houden we immers twee stroken over. Eerst wordt de eerste strook teruggevraagd in de machine. Nadat deze volledig is verzaagd, wordt de tweede strook gevraagd.

1.5 Verdere evolutie binnen de markt Om een zo hoog mogelijke productie-output te bekomen, wil men zoveel mogelijk gebruik maken van de drukbalk en spantangen om platen of (sub)stroken samen te verzagen. Vermits bij ‘zaagplanprogrammatie’ enkel kan gewerkt worden op LIFO- FIFO-principe, kan men per volledig programma enkel de capaciteit verhogen door zoveel mogelijk platen op elkaar te leggen. Zo wordt het zaagvolume steeds vergroot. Het probleem bij deze methode is echter dat men identiek dezelfde zaagschema’s moet hebben. Nu wil men nog een stapje verdergaan door, bouwend op het principe van meerdere platen, simultaan te zagen. We zien echter dat in een “opdracht” die bestaat uit verschillende zaagschema’s, veel identieke stroken voorkomen. Om het iets tastbaarder te maken, wordt het principe in figuur 4 uitgelegd aan de hand van een voorbeeld. Stel dat we 2 zaagschema’s hebben:

1


Pagina 16

3 2

4

Figuur 4: Probleemschets In deze 2 schema’s hebben we 2 identieke stroken nl. strook 1 en strook 2. We zouden deze stroken samen kunnen zagen, maar daarvoor moet echter strook 1 wachten totdat strook 2 gezaagd is. Willen we dit nog verder drijven, kunnen we eventueel ook stukken 3 en 4 samen zagen. Daarvoor moet stuk 3 alweer wachten tot stuk 4 gezaagd is.

1.6 Omschrijving van de thesisopdracht Zoals het onderwerp en de hierboven beschreven tekst zich al laat aanvoelen is het de bedoeling een buffer te creëren die het mogelijk maakt de stroken tijdelijk te stockeren, om deze achteraf terug aan te bieden. Dit alles moet echter automatisch werken. De pc moet kunnen een serieel(rs232) of USB signaal geven aan het magazijn dat op zijn beurt de gevraagde locatie kan openstellen. In het totaal moeten er tot x locaties mogelijk zijn die een maximale hoogte van de klemhoogte tot de spantangen moeten aankunnen. Het systeem moet niet alleen compact, maar ook zo goedkoop mogelijk gefabriceerd kunnen worden. In dit eindwerk zal dus gezocht moeten worden naar een systeem dat zo goed mogelijk voldoet aan de markteisen. Dat gaat gepaard met een onderzoek naar de beste prijs-kwaliteitsverhouding, en een systeem waarbij de machinebediener goed wordt begeleid gedurende het proces.

1.7 Werkwijze bij het voorbereidend onderzoekswerk Nu we exact weten wat het probleem of het doel is van de stageopdracht kunnen we overgaan tot het analyseren van eventuele oplossingen. Eerst moeten we exact nagaan wat de afmetingen zijn van de luchtkussentafel, van de opdeel/drukbalkzaag en wat de specifieke eigenschappen zijn van de stroken die in de buffer moeten gestockeerd worden. Daarna kunnen eventuele oplossingen aangeboden worden met elk zijn voor- en nadelen. Tot slot hebben we een lijst van de leveranciers die reeds aangesproken zijn en waarvan info werd verkregen. Het werk dat u hieronder vindt, is hetgeen dat gemaakt werd tijdens het eerste semester. Dit is dus een neerslag van de zaken die reeds onderzocht of opgezocht zijn of bevestigd door onderzoek in de praktijk. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 17

2 Analyse en karakteristieken van het te implementeren systeem In dit hoofdstuk zullen we kijken over welke “gegevens” we beschikken en met welke we rekening moeten houden. We bekijken ook de karakteristieken van zowel machines als van het te behandelen materiaal, verlangens van potentiële klanten en dus van de markt. We bestuderen ook bijkomstigheden waarmee we zeker moeten rekening houden of die we in ons achterhoofd moeten houden.

2.1 De karakteristieken van de stroken De stroken kunnen verschillende afmetingen aannemen. Volgende zijn vrij klein: 0.6m x 0.3m tot 0.6m x4m. Indien de stroken breder worden, bijvoorbeeld 1 meter, mogen ze niet zo lang zijn. De maximale dikte is 50mm per plaat. Het soortelijk gewicht van de platen is maximaal 850kg/m³. Als we het maximaal gewicht uitrekenen: 4m*0.6m*19mm*850kg/m²=38.76kg/plaat Dit is afgerond 40 kg. De maximale massa voor 10 locaties gevuld, is dus een 400kg. Het aantal locaties is afhankelijk van de hoogte van de zaagtafels. Deze zal tussen de 5 à 10 locaties zijn.

2.2 Karakteristieken van de drukbalkzaag/opdeelzaag Bij het opmeten op 2 machines kwamen we ongeveer dezelfde waarden uit. In figuur 5 en 6 vindt u een schets terug van een opdeelzaag/drukbalkzaag met de werkelijke waarden erop geplaatst. Deze 2 zagen zijn opdeelzagen van het kleinere formaat, ze staan garant voor de minimale maten van een opdeelzagen, de maten waarmee wij dus moeten rekening houden.


Pagina 18

2.2.1 Cassadei:

Figuur 5: Afmetingen Cassadei opdeelzaag

2.2.2 Gabbiani

Figuur 6: Afmetingen Gabbiani opdeelzaag

2.3 Financieel onderzoek Wanneer we kijken naar de financiële kant van de zaak, proberen we een schatting te maken van de commerciële waarde van ons systeem. Na gesprekken met potentiële klanten werd er vrij snel duidelijk dat we met een zeer groot publiek zitten. Zowel de kleine keuken- en interieurfabrikanten als de grotere tonen interesse. Bij de ene staat de opdeelzaag continu te draaien en is tijdswinst van zeer groot belang, bv. Cuisine Smith in Frankrijk. Bij de andere is tijdswinst van minder groot belang. Voor de ene is ons systeem dus meer waard dan voor de andere. Vandaar dat we dus 2 uitvoeringen van ons systeem nodig zullen hebben. Een goedkopere uitvoering die manueel werkt en een duurdere uitvoering die automatisch werkt. De marktwaarde van het goedkoopste systeem zal een 2 000 euro à 2 500 euro bedragen. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 19

De marktwaarde van het duurdere systeem zal een 5 000 euro à 6 000 euro zijn. Deze prijzen zijn wel de “end-user” prijzen, datgene dus wat de klant betaalt. Meer info over het goedkopere systeem en het duurdere systeem vindt u verder in de tekst. De optimale configuratie zou een modulair systeem zijn. Dit betekent dat de basiselementen uit ons goedkoopste systeem eveneens bruikbaar zijn voor ons duurdere systeem. Ons duurste systeem is dus eigenlijk ons goedkoopste systeem, maar met verschillende opties. We zorgen er m.a.w. voor dat ons platenrek voor de goedkopere versie identiek is aan deze van de duurdere versie. Hierdoor kunnen we zeer eenvoudig van een goedkoper systeem het duurdere systeem kunnen maken.

2.4 Bijzondere karakteristieken In gesprekken met potentiële klanten werd vlug duidelijk dat er opgepast moet worden voor eventuele krassen op het plaatmateriaal. Ons systeem moet daarenboven ergonomisch zijn en indien mogelijk verplaatsbaar.

3 Overzicht van mogelijke ontwerpen 3.1 De goedkopere en duurdere oplossing 3.1.1 De goedkope oplossing De goedkope oplossing heeft een zeer beperkt budget. Hier is het dus het best om een platenrek te ontwikkelen dat niet beweegt en beperkt is qua afmetingen, een standaard platenrek dus. Om het echter bruikbaar te maken voor ons domein moeten we zorgen dat de gebruiker weet waar hij een strook moet stockeren en waar hij zeer snel de te zagen strook kan terugvinden. Dit kunnen we doen met behulp van een lampenoplossing. Via een PLC-toepassing kunnen we dit programmeren. Om deze toepassing nog goedkoper te maken kunnen we werken met de IN-key oplossing van ARDIS. Deze beschikt namelijk over enkele digitale I/O’s zodat we geen PLC meer nodig hebben.

3.1.2 De duurdere oplossing Deze oplossing wordt verder volledig uitgespit in de tekst.

3.2 Mogelijke opstellingen Voor ons eindwerk blijken verschillende mogelijkheden van opstelling mogelijk. We zitten immers met de stroken die op een of andere manier moeten gebufferd worden.


Pagina 20

Dit kan op verschillende manieren gebeuren. Eventueel via een rollenbaan, maar deze optie is snel uitgesloten omwille van zowel complexiteit als plaatsverspilling. Indien we het probleem ten gronde bestuderen, kan men concluderen dat de platen op 2 verschillende manieren kunnen gestockeerd worden,zowel horizontaal als verticaal. Indien we ze horizontaal stapelen, moeten we ze boven elkaar plaatsen om zo weinig mogelijk ruimte te verliezen. Verticaal stapelen is moeilijk door de lengte van de platen. Dit zou betekenen dat we platen van 4m lengte rechtop moeten zetten. Bij de horizontale oplossing(platen rek) bleken er 2 opstellingen mogelijk. We kunnen ons platenrek op 3 verschillende manier plaatsen t.o.v. onze machine, waarover meer informatie in paragraaf 1.2.1.

3.2.1 Het zijdelings plaatsen van het rek De eerste oplossing was snel te vinden: een rek met een zijdelingse input. We steken de platen dus met de langszijde in het platenrek, Figuur 7: zijdelingse opstelling.

Figuur 7: zijdelingse opstelling Het probleem is echter dat bij veel opdeelzagen die plaats gebruikt wordt om er de afvalcontainer, voor zaagoverschotten te plaatsen. Indien we kijken naar de werkelijke maten van de zaagtafel, zien we dat we slechts een ruimte van 1m 30 hebben achter de sturing om de plaat er in te manoeuvreren. De rest van de lengte is op dat moment niet ondersteund. Indien we dit willen toepassen, zou zorgen voor een verlenging van de zaagtafel de beste oplossing zijn. Dit brengt echter een zeer grote kost met zich mee.

3.2.2 Het in het verlengde plaatsen van het rek Een tweede optie is het plaatsen van een platenrek met een breedte input. De input gebeurt hier langs de breedtezijde. Dit heeft als groot voordeel dat de platen aan de breedtezijde worden ingestoken, wat de input vergemakkelijkt. Het grote nadeel is dan weer dat we moeten zorgen dat de plaat klaar Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 21

ligt aan het begin van de input. Indien een plaat met geweld wordt ingeschoven, dan kan het zijn dat deze er tot het einde doorvliegt. We zullen, om dit probleem op te lossen, de stroken 90° moeten draaien.

Figuur 8: In het verlengde plaatsen van het rek

3.2.3 Het onder hoek werken Het grote nadeel van de vorige constructie is dat het geheel vrij lang wordt. Het zou echter nog beter kunnen door het rek onder een hoek te plaatsen. Op deze manier kan men zeer eenvoudig de platen insteken. Men heeft zo ook meer ruimte om de plaat te draaien. De plaat hoeft zelfs geen 90° gedraaid te zijn.

Figuur 9: Het onder hoek werken


Pagina 22

3.2.4 Vergelijking van de mogelijke opstellingen Opstelling Zijdelingse opstelling

Voordelen -eenvoudige input -geen langgerekte constructie

Nadelen -stroken moeten eerst nog gedraaid worden -grote kost verlengen zaagtafel -plaats voor afvalbak is weg -meerdere rolletjes nodig + complexe montage -zaagtafel moet niet verlengd -stroken moeten onder 90° worden gedraaid worden, om deze -plaats afvalbak blijft stroken te draaien, staat het rek in de weg -vrij lang lomp geheel -rollensysteem

Verlengde opstelling

Onder hoek opstelling

-idem als bij de verlengde opstelling

-lang lomp geheel -stroken moeten worden -rollensysteem

gedraaid

3.3 Het rollensysteem bij verschillende opstellingen Het rollensysteem hangt volledig af van de opstelling. We zullen per opstelling een ander soort rollen nodig hebben. Dit is vrij eenvoudig te concluderen uit de verschillende systemen wanneer men naar de input kijkt. Indien we een minder complex systeem willen, kunnen we zoeken naar een soort laagje dat ervoor zorgt dat platen daar zeer vlot op glijden. Dit zou het meest eenvoudige systeem zijn. Het implementeren van rollen zelf hangt af van de soort opstelling die genomen wordt. Hieronder worden de mogelijke rolsystemen besproken en telkens toegepast op de opstelling.

3.3.1 Zijdelingse opstelling Hier kunnen we met behulp van zeer kleine rolletjes zeer eenvoudig ervoor zorgen dat de plaat zonder krassen binnenrolt. De as van de rolletjes moet evenwijdig staan met de lengterichting van het constructierek. Het nadeel van deze constructie is vrij eenvoudig: veel montagewerk doordat we allemaal kleine rolletjes nodig hebben. Kleine rolletjesbanen kunnen eventueel ook kooponderdelen zijn.


Pagina 23

3.3.2 Verlengde en onder hoek opstelling Bij het plaatsen van het platenrek in het verlengde van de zaag is de oplossing iets minder eenvoudig. We kunnen veronderstellen dat de platen via de breedtezijde binnenkomen. In dit geval kunnen we eenvoudigweg per steun per locatie 1 rol monteren. De as van de rol is dan ook evenwijdig met de breedterichting. Dit voorstel heeft echter een probleem. De kans is groot dat de inbreng van de stroken niet enkel zijdelings gebeurt, maar zowel deels in breedte- als in langsrichting. Een oplossing hiervoor is eventueel een omnirol. Dit is een rol die in 2 richtingen kan rollen. Het gevaar hier is dat we een veel duurder geheel krijgen.

Figuur 10: Illustratie eerste rol uit het centrum We zien dat de rollen onder hoek staan, zodat de platen steeds op dezelfde positie klaarliggen om uit het rek genomen te worden. We zien eveneens dat de rollen in het begin dichter bij elkaar staan dan op het einde. De reden hiervan is rolbesparend te werken. Lange stroken hebben immers minder steun nodig dan korte stroken. De korte stroken liggen dan ook direct aan het begin van het rekje. De laatste rol zorgt ervoor dat de stroken niet uit het rek rollen. Met een eenvoudige beweging kan men de platen uit het rek verwijderen door deze een klein beetje op te heffen.

3.4 Het liftsysteem Voor het liftsysteem zijn er veel systemen mogelijk . Sommige zijn kooponderdelen, andere zijn onderdelen die gefabriceerd moeten worden en gebaseerd zijn op reeds bestaande machines. In het volgende stuk zullen we stapsgewijs bespreken wat er allemaal mogelijk is.

3.4.1 Hydraulische schaarlift In dit geval gebruiken we een standaard schaarliftje dat we gemakkelijk kunnen sturen. Het grote voordeel is dat dit een kooponderdeel is waarvan de prijs volledig vaststaat. De fabrikant Grundei fabriceert soortgelijke liftsystemen, de website van deze fabrikant kan gevonden worden in de literatuurlijst.


Pagina 24

Figuur 11: Voorbeeld schaarlift

3.4.2 Schaarlift met vijzel Dit systeem is een variant op een gewone schaarlift met als enig verschil dat de aandrijving gebeurt door middel van een vijzel die onderaan geplaatst werd. Hier is het vrij eenvoudig om een incrementele sturing te gebruiken. Daarbij wordt aan de stappenmotor een decoder toegevoegd. Het nadeel van een stappenmotor is de beperkte inschakeltijd. Meestal is dat slechts 30% van de tijd. Daarenboven wordt het samen met de encoder een vrij duur systeem.

3.4.3 2 Vijzels Bij dit systeem zullen we zeer eenvoudig met behulp van 2 vijzels de lift naar boven en naar beneden bewegen. Het grote voordeel hier is dat we de lift onder hoek kunnen plaatsen. Zo kunnen we ervoor zorgen door de lift onder een negatieve hoek te plaatsen, dat de strook zeer gemakkelijk in de lift schuift bij input. Bij output plaatsen we deze onder een positieve hoek en zal de strook glijden tot de rand, klaar om er uit genomen te worden. Cf. quickwood.

3.4.4 Clark met vijzel De clark met vijzel is een kooponderdeel. Het is een zeer eenvoudige verplaatsbare clark die je kunt kopen in verscheidene uitvoeringen. Het grootste probleem is echter dat zo een systeem vrij duur is! Een voordeel is dan weer, wanneer de klant ons systeem niet meer gebruikt, hij de clark voor iets anders kan gebruiken.

3.4.5 Via hydraulische zuigers Hier zullen we het principe hanteren van een standaard Clark en deze zelf volledig analoog ontwikkelen met behulp van een hydraulische zuiger inclusief aandrijfgroep. Dit systeem moet nog verder bestudeerd worden en moet zelf gefabriceerd worden. Het grote nadeel is dat daar vrij veel tijd in kruipt en dus ook veel zal kosten. Één van de voordelen van zelf fabriceren is dat de winstmarges groter kunnen worden of dat uw systeem goedkoper wordt. Iedere toeleverancier heeft namelijk ook zijn marges! Een ander groot voordeel van zelf fabriceren is dat eventuele fouten opgelost kunnen worden in het bedrijf zelf. Bijsturen is zodoende mogelijk. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 25

In het geval van een kooponderdeel moet bij eventuele fouten steeds weer doorverwezen worden naar de toeleverancier.

3.4.6 Vergelijking van de liftsystemen Soort liftsysteem Schaarlift(hydraulisch)

Schaarlift(vijzel)

2 vijzels

Voordelen -kooponderdeel -eenvoudig sturen via contactoren -zeer groot vermogen -kooponderdeel of zelf fabriceren -eventueel met encoder -kooponderdeel -zelf te fabriceren -onder hoek plaatsen van het rek

Nadelen -positiebepaling enkel via relais

-beperkte inschakeltijd

-beperkte inschakeltijd

Clark met vijzel

-kooponderdeel -zeer duur -gebruik na toepassing -beperkt vermogen mogelijk Via hydraulische zuiger; -zeer goedkope groep -veel productiewerk idem als Clark systeem -eenvoudig -vermoedelijk goedkoopste systeem -zelf te ontwikkelen


Pagina 26

3.4.7 De sturing

Sturingseenheid Bij de sturingseenheid zijn er twee mogelijke opties. We kunnen enerzijds opteren voor een kleine PLC-sturing, anderzijds voor een sturingseenheid ontworpen door ARDIS. Een kleine PLC-sturing is verkrijgbaar bij verschillende leveranciers. Deze sturing moet maar een beperkte logica bevatten en de lift in- of uitschakelen en eventueel kleine logische bewerkingen doen. Hier zijn er eventuele opties die de lift in snelheid kunnen regelen. Deze systemen worden wel al snel weer te duur. Afhankelijk van het sturingsprincipe zijn er verschillende mogelijkheden van sturingseenheden. De ene is al complexer dan de andere. Werken we bijvoorbeeld met het sturen met contacten dan hebben we enkel I/O-uitgangen nodig. Indien we sturen met behulp van een encoder, hebben we nood aan een sturingseenheid die dergelijke signalen kan uitlezen en verwerken. Bij de sturingseenheid ontworpen door ARDIS door de IN-key die een 10-tal digitale I/O’s heeft. Op deze manier is het sturen eveneens mogelijk. De klant moet sowieso de IN-key gebruiken om ons systeem te kunnen implementeren, dus op deze manier zouden we terug kunnen besparen!

Sturingsprincipe Om ons systeem te sturen zijn er ook hier weer verschillende opties mogelijk. De huidige technologieën bieden oneindig veel mogelijkheden. Aangezien wij voor een goedkope oplossing zorgen, komen we snel tot de conclusie komen dat contacten de goedkoopste oplossing zijn. Het probleem stelt zich echter wanneer we ons aantal niveaus uitrekenen: 10 locaties met elk 2 niveaus resulteren in een totaal van 20 niveaus. We hebben dus 20 contacten nodig. Dat zal er echter verwarrend uitzien. Om dat op te lossen denken we aan een encoder die wel vrij duur uitvalt, maar misschien vergelijkbaar is met die 20 contacten. Via een encoder moeten we dan werken met een vijzel zodat er opnieuw een aantal ontwerpen geschrapt kunnen worden. Deze vijzel legt ons weer een beperking op in kostprijs. Het werken met inductosyn is ook mogelijk maar opnieuw vrij duur! Een inductosyn bestaat uit een stalendrager waarop een koperwikkeling is aangebracht op een isolerende deklaag. Waar een loper bovenloopt deze is heeft eveneens een koperwikkeling. Hierin wordt naargelang de positie een bepaalde spanning geïnduceerd. De fasehoek van deze geïnduceerde spanning is bepalend voor de positie. Het voorstel tot op heden is te werken met 2 contacten, 1 om te tellen, 1 om te controleren. Het idee is om een tandlat aan de constructie te hangen waar de contacten over lopen. Deze tandlat wordt voorzien van verschillende blokjes. Op deze manier kunnen we het aantal pulsen tellen en bijhouden waar we ergens zitten met behulp van de PLC-sturing. Aangezien de hoogte moet kunnen worden ingesteld, zorgen we ervoor dat de tandlat van sleufgaten voorzien is om zo de hoogte te kunnen instellen.


Pagina 27

3.5 Schematisch overzicht Goedkope uitvoering

Niet automatisch

Met lichtjes gestuurd

onderhoek Duurdere uitvoering(auto)

Voorwaartse input

opstelling In het verlengde zijdelings

Zijdelingse input

2 vijzels

Platen rek Liftsysteem

Auto clark

Clark system (hydraulisch) Schaarlift (piston) incrementeel Schaarlift (vijzel) Aansturing Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 28

Contactoren/ schakelaars

3.6 Conclusie Komt ook weer letterlijk uit het stageverslag en moet je verwerken in je thesistekst. De juryleden hebben er geen boodschap aan te weten wat je na het eerste semester juist hebt gedaan. Probeer je conclusie hier te veralgemenen. Na het 1e semester kunnen we concluderen dat we een goede omschrijving van het probleem hebben vastgesteld. De moeilijkheid zal niet het realiseren van een werkend systeem zijn, maar wel om die realisatie zo goedkoop mogelijk te houden. Er zijn zeer duidelijke eisen gesteld aan het systeem en de kostprijs. De uitdaging is om ervoor te zorgen dat die “end user” prijzen gehaald worden. De vraag is nu enkel welke het goedkoopste en de beste systeem is. Elk van bovenstaande voorstellen zal moeten geëvalueerd worden aan de hand van een kostprijsanalyse en eventuele grote voordelen t.o.v. andere systemen. Van zodra dit gebeurd is, kunnen alle systemen vergeleken worden met elkaar en kunnen bepaalde systemen verworpen worden om zo tot 1 systeem te komen, die ons, prijsgerelateerd, de beste oplossing geeft.


Pagina 29

DEEL 2: Het praktisch ontwerp


Pagina 30

4 De verschillende productie methoden en gewoontes In dit deel zullen we kijken naar de specifieke productie methodes van klanten. Dit zowel op de Franse markt als de Duitse markt. Alain masolini is een verkoper van Ardis die zeer nauw verbonden is met de klanten. Op deze manier weet hij zeer goed wat de specifieke eigenschappen van het platenrek moeten zijn. Georg Ernst is eveneens een verkoper van ARDIS maar dit op de Duitse markt. We zien echter heel veel gelijkenissen, vandaar dat andere landen niet besproken worden.

4.1 In Frankrijk Alain Masolini is een verkoper van Selco en Biesse machines in Frankrijk. Naast deze machines verkoopt hij eveneens ARDIS-pakketten. Hij is verantwoordelijk voor zowel technische als verkoopassistentie. Door zijn job komt hij zeer veel in contact met potentiële klanten voor het product. Zijn cliënteel ligt vooral in de houtverzagende industrie, want aluminium en kunststofverzagende klanten komen niet zoveel voor. In een gesprek met Alain uitte hij vooral dat de meeste gebruikers slecht onderlegd zijn in het gebruik van pc- en softwarepakketten. Doordat de klant weinig of geen kennis heeft van software, ziet hij hier zeer moeilijk de voordelen van in. Algemeen heerst de sfeer: “zelf kan ik het beter”. De kracht van het hele concept wordt dus om het zeer eenvoudig voor te stellen en ervoor te zorgen dat alles een sluitend geheel zal vormen. Ondanks de slechte ingesteldheid van de meeste bedrijven zijn er toch een aantal klanten die vooruitstrevend zijn. Dat aantal neemt opmerkelijk toe door nieuwe generaties die in de bedrijven komen werken. Het platenrek zelf moet volgens Alain zeer goed aansluiten met de machine. Naast een goede begeleiding van de machinebediener via een visuele 3D-software, zijn ook de technische aspecten van het rek belangrijk. Iedere klant heeft namelijk zijn eigen manier van werken. Enkele verschillen: • Optimaliseren per dag/week/keuken. Om betere resultaten te bekomen wordt door sommige klanten geoptimaliseerd per dag. Dit betekent dus dat alle keukens of kasten die nodig zijn, geoptimaliseerd zullen worden, en dus alle stukken van die dag gemengd worden om zo een kleinere rest te bekomen en het rendement te verhogen. Stel dat er per week 50 keukens geproduceerd moeten worden, dan betekent dat 10 afgewerkte keukens per dag. De keukens die moeten klaar zijn op woensdag worden de maandag gezaagd. Alle stukken van 1 dag worden in 1 keer geoptimaliseerd. Er kan bijvoorbeeld in 1 plaat zowel een bodem liggen van een kast uit keuken 1 als een legger van kast X uit keuken 4. Als er op die manier gewerkt wordt moet achteraf de uitsortering gebeuren. Dat zal gebeuren door middel van etiketten die op elk stuk zijn aangebracht. • Uitsorteren De stukken worden eerst uitgesorteerd op vlak van keuken, daarna op vlak van kast. Nu zijn er bedrijven die de uitsortering in een aparte productiestap doen. Er zijn echter ook bedrijven die de uitsortering onmiddellijk doen, dus direct na de opdeelzaag. Die uitsortering kan gebeuren door het leggen op verschillende paletten of transportbanden. Wanneer een klant zaagt per keuken- meestal gaan de kleinere fabrikanten zo te werk- gebeurt het uitsorteren per kast. Deze uitsortering kan na de opdeelzaag ofwel bij de assemblage. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 31

Indien de uitsortering hier terug gebeurt rond de opdeelzaag, gaat er veel plaats verloren. • Klein resten magazijn Daarbij kan nog eens een plaats voor de resten komen. Deze kunnen eveneens gewoon op een aparte locatie gelegd worden: zoals extra resten magazijn, automatisch magazijn. Meestal is dit rond de opdeelzaag. Indien er geen automatische belading is van de zaag moet de pak platen, die verzaagd moet worden, ook voor de opdeelzaag gezet worden. • Het afval Het afval moet ook nog in een afvalbak, die in de buurt van de zaag moet geplaatst worden. In deze afvalbak belanden de resten waarmee er niets kan gedaan worden. Deze resten worden meestal direct gebroken en in 1 grote container geplaatst. • De ruimte Tot slot is er nog de invloedsfactor ruimte. Wanneer er gekeken wordt naar bedrijven die bv. klein gestart zijn(met een kleine paneelzaag) en nu geëvolueerd zijn naar een opdeelzaag, met veel grotere nauwkeurigheid en capaciteit, zien we dat er meestal weinig of geen plaats is. In grotere bedrijven die groeien vanuit een keten, denk maar aan “Cuisine Smith” of “Mobalpa”, worden de plannen aangepast aan het ontwerp van de productielijn. De locatie van het rek is dus zeer afhankelijk van klant tot klant. Al die verschillende mogelijkheden van denken en werken resulteren in verschillende mogelijkheden van toepassingen voor Intelligent Cutting/ de toepassing van Ardis, wat op zijn beurt resulteert in verschillende ontwerpen. Aangezien het totale kostenplaatje van het totale ontwerp zeer beperkt is, moet er dus zeker een modulair systeem ontwikkeld worden Een systeem dat eenvoudig bij de klanten te monteren of te implementeren is.

4.2 In Duitsland Georg Ernst is een verkoper van ARDIS-toepassingen en begeleider bij totaalconcepten. Hij staat zeer dicht bij de klanten en heeft op die manier de nodige expertise. Zijn regio is de volledige Duitse markt. Hij hamert eveneens op de verscheidenheid en aanpasbaarheid van het rek. Volgens hem moet een dergelijk platenrek modulair zijn. Aangezien zijn argumenten gelijklopend waren met de mening van Alain Masolini hoeven deze niet meer uitgebreid besproken te worden.


Pagina 32

5 Het ontwerpen van de oplossing Om het uiteindelijke ontwerp te maken zijn we begonnen met het tekenen van enkele ideeën in het tekenpakket Solid Edge. Om aan te tonen wat de gedachtegang was doorheen de ontwerpen zullen we enkele ontwerpen tonen en telkens de voor- en nadelen hiervan bespreken. Vervolgens ontstaat uit de tegenargumenten en de analyse van elk ontwerp, het volgende ontwerp dat terug iets beter is of hoort te zijn dan het vorige. Aan het einde van dit hoofdstuk komen we zo aan het uiteindelijke ontwerp. In een later hoofdstuk, “cf. 9 Het productiedossier en de productie”, zal u de 2D- productietekeningen en zaaglijsten vinden.

5.1 Eerste oplossing Het is een vrij eenvoudige constructie, die toch goed in elkaar zit en zoveel mogelijk eisen van deel 1 probeert in te vullen. In figuur 12 vindt u een schets van hoe het rek eruit zou zien.

Figuur 12: Algemene situatieschets van de eerstee oplossing Ieder onderdeel wordt hieronder uitvoerig besproken.


Pagina 33

5.1.1 Per niveau de rollenondersteuning

Figuur 13: Ieder niveau apart • Omschrijving Deze constructie toont 1 niveau en kan meerdere platen huishouden. Deze platen liggen dan wel op elkaar. Totale afmeting:730mmx2500mm De 1e rol zit uit het center zoals in “0


Pagina 34

Verlengde en onder hoek opstelling” De rechthoekige buizen zijn voor de stabiliteit van het systeem zo dicht mogelijk bij de gaten voor de montage geplaatst. (zie figuur 14)

Figuur 14: Illustratie plaatsing rechthoekige buizen De rollen in het begin zijn dichter geplaatst om daarna op een afstand van 300mm te staan. Op deze manier zullen kleine stroken ook in het rek kunnen, zonder dat ze door de openingen tussen de rollen zouden vallen. Achteraan is het profiel opengelaten om eventueel nog een verlengstuk in te steken om zo tot platen van 3500mm te kunnen ondersteunen. Vooraanzicht

Achteraanzicht

Figuur 15: Vooraanzicht 2x45° Figuur 16: Achteraanzicht voor inschuifstuk • Eigenschappen -Gebruikt profiel: 20x40x2 -Rollen: nog te bepalen -Gaten van 17 voor rollen -Gewicht indien in staal geproduceerd: 40.30kg (zonder gewicht van de rollen)


Pagina 35

5.1.2 Achterzijde voor bevestiging verschillende niveaus

Figuur 17: Bevestiging achteraan van de niveaus • Omschrijving Aan dit metaalwerk worden vooraan de verschillende niveaus bevestigd. Totale afmeting:900mmx1000mm • Eigenschappen -Profiel: 80mmx40mmx4mm -Gaten: 4 per niveau draad getapt door 1e zijde M10 -Totale gewicht geproduceerd in staal:25kg. -Achteraan 6 getapte gaten voor profiel met rollen voor geleiding M10


Pagina 36

5.1.3 Assembly van het rek

Figuur 18: Assemly van verschillende niveaus gemonteerd op de achterzijde van het rek • Omschrijving Complete platenrek Maten: 2500x900x800 Aantal niveaus: 5 Plaats tussen de niveaus:150mm Achteraan ziet u een schets van een mogelijke bevestiging van de combilagers die moeten rollen in de verticale geleiding. Op deze manier wordt de open neer-beweging geleid. • Eigenschappen Profiel: 80mmx40mmx4mm Gaten: 4 per niveau draad getapt door 1e zijde M10 Totale gewicht geproduceerd in staal: 411kg. Achteraan 6 getapte gaten voor profiel met rollen voor geleiding diameter M10 • Opmerkingen en bespreking Het grootste probleem van dit rek is dat het totale gewicht veel te groot is. Er bestaat een grote mogelijkheid dat de bevestiging van de verschillende niveaus uitscheurt als er een te grote belasting op het rek komt. De krachten worden immers vrij bruusk en zo goed of niet geïntroduceerd op de achterzijde (zie “Figuur 19: Illustraties van de probleemzones” in het groen). Voor de rollenbegeleiding geldt hetzelfde. Hier zullen we eveneens zien dat de buitenste bouten het meest belast zullen worden en dus zo kans maken één voor éénte zullen uitscheuren. Het profiel waar de rollen op bevestigd worden, zou voorzien moeten worden voorzien van hoekjes en extra verstevigingen om zo een betere introductie te krijgen van de krachten. (zie “Figuur 19: Illustraties van de probleemzones” in het rood ) Indien we effectief zullen werken met de constructie van een hefelement moeten we de bevestiging van de combilagers nog beter ontwikkelen. Nu is dit echter niet van toepassing. Om de zwaarte eventueel te beperken zouden we dingen kunnen maken in aluminium, maar dat heeft dan weer een heel grote kostprijs tot gevolg.


Pagina 37

Figuur 19: Illustraties van de probleemzones

5.1.4 De hefeenheid

Figuur 20: Algemene schets constructie hefeenheid • Omschrijving Dit is de algemene schets voor een constructie met een hefeenheid. In het midden ziet u een oor, dit oor dient voor de bevestiging van een hydraulische cilinder. De 2 rechtopstaande profielen zijn speciale profielen voor combilagers. Combilagers zijn lagers die gemaakt zijn om dergelijke systemen op en neer te laten bewegen. Ze kunnen zowel axiale als radiale krachten opnemen. Een 2e eigenschap is dat ze een bijhorend profiel hebben waar ze kunnen inlopen. Dit profiel is gekenmerkt door zijn eenvoudige, strak rechthoekige U-doorsnede. Het is dus niet zoals een conventioneel U-profiel met schuinlopende binnenzijdes. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 38

Een andere mogelijkheid buiten een hydraulisch hefelement is een spindel of een gelijkvormig hefelement. Deze moeten dan wel hangend geplaatst worden om zo geen problemen te ondervinden met knikbelasting. De exacte maten moeten nog bepaald worden van het geleidingsprofiel, dit vindt u verder in het hoofdstuk met de bespreking van het hefelement. De 2 kokerprofielen onderaan zorgen ervoor dat de constructie stevig staat. Daarvoor zijn ze eveneens 35° verschoven. • Eigenschappen -Maten: 1000mmx1800mmx700mm -Steunprofielen onderaan: 80mmx40mmx4mm -Geleiding profielen: nog exact te bepalen -Totale gewicht geproduceerd in staal: 40kg -Hoek van de poten:35° • Opmerkingen De exacte geleidingsprofielen moeten nog bepaald worden. Van deze geleidingsprofielen hangen eveneens de maten van de hefeenheid af. Er zullen nog verstevigingen moeten gemaakt worden en een exacte sterkteberekening uitgevoerd worden. Maar aangezien er op dit moment nog geen beslissing gemaakt was omtrent het hefelement werd deze hefconstructie enkel geschetst. Het demonteerbaar maken van het uiteindelijke hefsysteem is gevraagd, want dat zorgt dat de transporteerbaarheid beter wordt. Het is echter zeer moeilijk te zorgen dat de geleidingsprofielen stevig staan en toch nog demonteerbaar blijven. Hier moet dus gezocht worden naar een oplossing. Indien er geen oplossing te vinden is, zullen we het geheel bij assemblage moeten lassen. Hierdoor nemen de vervoerskosten uiteraard toe.


Pagina 39

5.1.5 Volledige constructie met algemene bespreking

Figuur 21: Algemene situatieschets geheel • Omschrijving Dit is het complete platenrek met hefeenheid. • Eigenschappen -Zoals bij ieder onderdeel eerder vermeld. -Totale gewicht geproduceerd in staal: 500kg. Zonder de aandrijving van de hefeenheid. •

Opmerkingen ¾ De exacte geleidingsprofielen moeten nog bepaald worden. ¾ De zwakheden van het ontwerp moeten nog worden uitgezocht. ¾ Oplossing zoeken om volledig tot de grond te kunnen naderen. ¾ Moduleerbaarheid: niets. ¾ Zeer zwaar.

• Algemene bespreking van dit ontwerp Het totale ontwerp oogt vrij zwaar , om maar niet te zeggen lomp. Enkel een insteek vanuit de breedtezijde is mogelijk omwille van de rollen. Wil men toch in de lengtezijde insteken, dan moet dit gebeuren over het kader zonder rollen. Omwille van de grote openingen tussen de verschillende dwarsbalken zullen we zeer grote stroken moeten hebben. Het zorgen voor meerdere ondersteunende dwarsbalken, waar de stroken eveneens op kunnen steunen, is mogelijk, maar zorgt voor een grote toename van het gewicht dat nu al zo groot is. (400kg) Hieronder vindt u een illustratie van een niveau zonder rollen om zo stroken in de lengtezijde te kunnen in steken.


Pagina 40

Figuur 22: Illustratie een niveau zonder rollen De transporteerbaarheid is vrij goed van dit ontwerp. De niveaus kunnen op elkaar geplaatst worden, waardoor het dus vrij compact is en dat is zeker een pluspunt. We kunnen dus besluiten dat dit ontwerp niet slecht is, maar veel te zwaar weegt, veel zwakke punten heeft en er esthetisch te bombastisch zal uitzien.

5.2 Platenrek met staven Aangezien de vorige oplossing problemen gaf omwille van het gewicht en vrij veel zwakke punten had, zijn we overgestapt naar een compleet nieuw concept. Dit concept is voortgevloeid uit een veel lichtere en eenvoudigere oplossing. Er werd ook veel meer gelet op de moduleerbaarheid. Er was op het moment van dit ontwerp nog geen beslissing gemaakt qua hefelement, vandaar dat dit hier niet verder besproken wordt. In het eerste punt krijgt u een volledige bespreking van het nieuwe rek, vervolgens worden alle mogelijke modules aan u voorgesteld.

5.2.1 Het platenrek met staven (module 1)

Figuur 23: Algemene schets van het platenrek • Omschrijving Dit is het ontwerp van het rek in zijn basisuitvoering, dit wil zeggen gewoon met buizen uitgevoerd. Het bestaat uit 4 vierkante buisprofielen met gaten waar vervolgens de buizen Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 41

worden ingestoken. Aan de achterzijde steken de buizen er 3mm uit, wat ervoor zorgt dat de buizen worden ingeklemd. Het geheel wordt vastgehouden met een boutje van M6. De buitenste profielen worden op hun plaats gehouden met de kruisen die u links en rechts ziet.

Figuur 24: Detail van de M6 bouten voor de bevestiging van de buizen Aangezien deze kruisen langer of korter gemaakt kunnen worden, kunnen we op deze manier de totale lengte zonder enig probleem aanpassen. Men kan in het extreme geval 2 kruisen boven elkaar plaatsen om zo een maximale lengte te bekomen, zoals “Figuur 25: De minimale en maximale afstand die mogelijk is” illustreert. Deze kruisen zijn in het midden met een bout aan elkaar bevestigd, zodat ze kunnen scharnieren. Achteraan worden deze aan de vierkante buisprofielen bevestigd met een M8 bout. Deze bout past in de getapte gaten achteraan de vierkante profielen.

Figuur 25: De minimale en maximale afstand die mogelijk is • Eigenschappen Vierkante profielen 40mmx40mmx4mm Gaten van 20mm voor buizen Gaten 6,5mm voor bouten Getapte gaten M8 voor bevestiging kruisen achteraan Dwarse profielen 60mmx40mmx4mm Getapte gaten M8 voor bevestiging van de combilagers voor het geleiden in de rollenbaan Buizen diameter 20mm/18mm Vooraan voorzien van een afronding Gecoat met een kunststof tegen krassen Kruisen achteraan:1000mmx40mmx8mm 2 gaten voor bevestiging op profielen 40mmx40mmx4mm van 8,5mm 1 gat in het midden van M10 Gewicht 48 kg Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 42

• Opmerkingen De stijfheid van deze constructie kan in vraag gesteld worden! De kruisen geven immers niet de gewenste stabiliteit. Daarenboven zal een belasting ervoor zorgen dat deze situatie alleen maar erger wordt en dat de vervormingen zodanig groot worden dat het moeilijk wordt om nog stroken in het rek te plaatsen. Verder in de tekst wordt een oplossing aangeboden waarbij de stijfheid sterk toeneemt. Het systeem is echter niet ontworpen om telkens de maten aan te passen. De bedoeling is het gewoon eenmaal op lengte te plaatsen bij installatie, daarna wordt dit een gewoon standaardrek, waar niet meer aan gesleuteld wordt. Een volgend groot nadeel is dat de kleinste strook een grote minimummaat moet hebben om in het rek te plaatsen. We kunnen dit eventueel aanpassen door de kruisen kleiner te maken, maar dan is de maximale lengte van de stroken opnieuw te klein.


Pagina 43

5.2.2 Platenrek met kleine rolletjes (module 2)

Figuur 26: Situatieschets module 2 • Omschrijving In “Figuur 26: Situatieschets module 2” zien we een bijkomende module. Wanneer we nu zouden willen hebben dat ons systeem geschikt is voor een langse input, wat mogelijk is door de opstelling van het rek, dan zou het handig zijn eventueel over rolletjes te beschikken. Vanuit die gedachtegang is dit ontwerp ontstaan. Onderaan de constructie zijn er plaatjes bevestigd zodat de stijfheid vergroot wordt. Tussen deze plaatjes is er speciaal een groot gat gelaten. Dat is omdat we in een stofrijke omgeving werken. Indien we dit niet zouden doen en bijvoorbeeld een plaat over de volledige lengte nemen dan zou er zich stof ophopen. Dat stof blijft dan aan de rolletjes plakken die op hun beurt weer krassen maken. Helemaal onderaan is er ook geen plaatje geplaatst. Het eerste plaatje begint pas op 60mm en dat is eveneens zeer bewust zo gedaan zodat op ieder plaatje slechts een minimum aan stof kan blijven liggen. Een detail hiervan ziet u in “Figuur 27: Detail module 2 onderzijde”

Figuur 27: Detail module 2 onderzijde • Eigenschappen Dimensies:750mmx30mmx2mm Rolletjes van 50mm diameter en 25mm breed Een as van 30mm Totale gewicht, zonder rolletjes:4.7kg Buizen diameter 20mm/18mm Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 44

• Opmerkingen Een platenrek met rolletjes is een heel eenvoudig en gemakkelijk systeem, maar er moet wel nog gelet worden op de mechanische stijfheid van het geheel. Daarvoor zou dit getest moeten worden. Een nadeel van dit systeem is echter dat ieder rolletje op zich gemonteerd zou moeten worden. Meestal worden die geleverd in een soort baan waarin reeds verschillende rolletjes voor gemonteerd zijn. Hiervoor zou contact opgenomen moeten worden met de leverancier om exacte gegevens te bekomen. Dit ontwerp/module is niet verder onderzocht in dit eindwerk.

5.2.3 Platenrek met dwarse rollen(module 3)

Figuur 28: Situatie schets module 3 • Omschrijving Hier hebben opnieuw een nieuwe module die volledig compatibel is met het basisrek. Achteraan is een buis voorzien van diameter 21 met een gat voor een bout van M6 zodoende kan dit bevestigd worden als de 1e module. Hierin wordt dan een rol geplaatst een rol zoals geïllustreerd werd in het eerste ontwerp: een grote rol van 700mm lengte, een diameter van 50mm en een totale aslengte van 730mm. Onderaan zit er een geponste/gelaserde plaat. De gaten in die plaat zorgen enerzijds voor een lichter geheel. Anderzijds dienen ze om stof door te laten.

Figuur 29: Detail geponste gaten Er is eveneens een andere oplossing mogelijk: dit zijn dan staafjes die gelast worden. Geponste of gelaserde gaten genieten echter de voorkeur omwille van productiekosten. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 45

Figuur 30: Detail gelaste plaatjes Bij het bekijken van het productieproces werd het duidelijk dat deze plaat in 1 keer kon worden gelaserd en vervolgens geplooid. Andere productie mogelijkheden worden dus uitgesloten aangezien het laseren en daarna plooien de goedkoopste methode is. • Eigenschappen Dimensies 72mmx62mmx 700mm Plaat dikte: 1mm Buizen diam 20mm/18mm Rollen diam 50mm lengte 700mm • Opmerkingen Het platenrek met dwarse rollen heeft het basisrek als basis. Door de staven te vervangen door deze module bekomen we het platenrek met dwarse rollen. De stijfheid van het geheel zou wel terug onderzocht moeten worden. Deze module is eveneens niet verder onderzocht in het eindwerk.

5.3 Platenrek met staven (aanpassingen)

Figuur 31: Algemene situatieschets van de eerste aanpassingen •

Omschrijving


Pagina 46

Dit ontwerp is een verbeterde versie van het 1e ontwerp. Het complete rek is uitschuifbaar en dus aanpasbaar in totale lengte. Dit is zeer eenvoudig verwezenlijkt met behulp van 2 rechthoekige buizen waarbij de een in de andere schuift. Om de speling op te vangen wordt dit geheel bevestigd met een bout. Dit zou eventueel met een speciale hendel kunnen, maar door bouten te gebruiken, wordt het ontwerp nog goedkoper. Een hendel zou zeer praktisch zijn mocht er regelmatig van afstand veranderd moeten worden. Dat is echter niet het geval, want eenmaal het rek geïnstalleerd is, blijft de afstand namelijk gelijk. • Eigenschappen Grootste kokerprofiel80mmx50mmx4mm Kleinste kokerprofiel 70mmx40mmx4mm Totale gewicht 100kg • Bespreking Er zouden nog bouten moeten worden bijgeplaatst zodat alles mooi tegen een zijde wordt gedrukt. Het totale gewicht is vrij licht zodat er nog 400 kg overblijft voor platen, indien het totaal 500 kg mag wegen. Het uitzicht is echter vrij groot en lomp, we zouden de buizen achteraan kunnen vervangen door één buis, waar zowel het rechterdeel als het linkerdeel inschuift. In de volgende module zijn er nog enkele aanpassingen gebeurd, maar deze worden allemaal besproken bij de kenmerken van de uiteindelijke oplossing. De kruisen achteraan zijn ter verbetering van de stijfheid. Dit geldt zowel voor de uitschuifbare delen als voor het middelste deel. In het middelste deel hebben we 2 kruisen voorzien voor de symmetrie.

Figuur 32: Detail van de kruisen achteraan


Pagina 47

5.4 Het uiteindelijke platenrek 5.4.1 Het uiteindelijke basisrek

Figuur 33: Het uiteindelijke basisrek • Omschrijving Dit is het uiteindelijke rek dat voor het eerst in productie(prototype) gaat. We zien dat zowel het linkse als rechtse deel uitschuifbaar zijn. De 3 poten in het midden zijn gelast. Onderaan zijn er gaten voorzien voor de montage op een schaarlift. Het eerste en het laatste gat zijn voorzien voor de montage van wielen. De minimale inschuifbare lengte is 30cm met de kruisen. De kruisen in de uitschuifbare delen zijn echter demonteerbaar op die manier kun je het rechterdeel op minder dan 10 cm inschuiven van het vaste rek. Zo is het mogelijk zeer kleine platen in het rek te steken. Indien daar eventueel nood aan is, kan als extra optie nog een extra vierkante buis met gaten voorzien worden. Zo kan men zonder ruimte te verliezen er toch nog voor zorgen dat men zeer kleine stroken kan plaatsten. In de gaten kan men zowel buizen steken als de verschillende modules van het vorige ontwerp. De lippen achteraan zorgen ervoor dat het rek kan gemonteerd worden op een schaarliftje.


Pagina 48

Figuur 34: Detail van de fixatie voor de uitschuifbare delen. In bovenstaand detail zien we dat de kruisen demonteerbaar zijn via gewone bouten. De uitschuifbare delen kunnen stevig vastgezet worden met behulp van 8 bouten. De voeten zijn gelast op de vierkante buisprofielen.

Figuur 35: Detail van de montage vierkante buisprofielen met gaten Bovenstaande figuur toont een detail van de vierkante buizen met gaten en hoe deze gemonteerd zijn op de uitschuifbare delen. Dit is gedaan met een bout en lasmoer. Op deze manier kan er nog een extra profiel opschoven worden mocht dit nodig blijken. De kruisen zullen dan wel verwijderd moeten worden. Let ook op de kleine gaatjes aan de zijkant van het profiel. Daar kunnen boutjes M6 ingeschroefd worden die vervolgens verhinderen dat de ronde buizen er uit kunnen schuiven. In het finale ontwerp zijn de vierkante buizen van 40mm naar 50mm verzwaard. • Eigenschappen Vierkante profielen 50mmx50mmx4mm Gaten van 20mm voor buizen Gaten 6,5mm voor bouten Getapte gaten M8 voor bevestiging kruisen achteraan Dwarse buisprofielen 70mmx50mmx4mm Inschuif dwarse buisprofielen 60mmx40xmmx4mm Buizen diameter. 21.3mm Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 49

Vooraan voorzien van een afronding Kruisen achteraan:1000mmx30mmx8mm 2 gaten voor bevestiging op profielen vierkante buisprofielen met gaten 1 gat in het midden van M10 Gewicht +/-60 kg

5.4.2 De versie op wieltjes

Figuur 36: Situatietekening van het rek op wieltjes

Figuur 37: Gerenderde tekening van het rek op wieltjes . • Omschrijving Dit is het uiteindelijke rek dat uitgerust is met wieltjes. De wielen vooraan zijn uitgerust met een rem, de wieltjes achteraan zijn zonder rem. De reden hiervoor is dat we makkelijker kunnen aan de wieltjes vooraan en daar de rem dus eenvoudig kunnen induwen. Verdere specifieke onderdelen worden samen met de figuren besproken. Niet in alle gaten zitten buizen. Indien we onderaan eveneens buizen steken gaat dit ten koste van de ergonomie. Nu zitten er in alle niveaus buizen waar men zeer eenvoudig stroken kan insteken en uithalen. •

Eigenschappen


Pagina 50

Idem basisrek Wieltjes diameter 120mm

5.4.3 De versie met schaarlift

Figuur 38: De versie met schaarlift • Omschrijving Hier ziet u het basisrek zonder staven uitgevoerd op een schaartafel. Deze schaartafel zelf is slechts om een idee te geven en dus bijgevolg geen nauwkeurig werkelijk beeld van de lift. De bovenste plaat van de schaartafel is volledig waarheidsgetrouw. De bevestiging van het basisrek op de schaartafel gebeurt met behulp van bouten die worden vastgeschroefd in de schaartafel. De sturing van de schaartafel wordt apart besproken. • Eigenschappen van de heftafel

- schaarlift met hefvermogen 2.700 kg - max. hoogte 1.200 mm – min. hoogte 150 mm - chassis : 1.075 x 1.690 mm - hydropomp - gewicht 400 kg - motor 220 V – 16A - open tafel (afdekplaat niet inbegrepen) - droog geleverd, zonder olie (5l hydraulische olie moet door klant voorzien worden) - CE – voor professioneel gebruik Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 51

6 Sterkteberekeningen Aangezien onze constructie ergonomisch moet zijn, een mooi uitzicht moet hebben en vooral goedkoop moet zijn, is het dermate belangrijk te controleren of onze oplossing voldoende sterk en vooral voldoende stijf zou zijn. Een zo licht mogelijke constructie brengt namelijk veel voordelen met zich mee en niet alleen omwille van het gewichtsaspect, maar ook omwille van de schoonheid/slankheid van de constructie. Bij de sterkteberekeningen zullen we op 2 manieren rekenen, enerzijds manueel, dit met eenvoudige formules afkomstig uit de cursus van Dhr A. Dekeyser. Deze formules zijn in bijlage te vinden. Anderzijds hebben we de sterkteberekeningen die gemaakt zijn met behulp van de pc/eindige elementen methode, Solid Edge. De rekensoftware van Solid Edge is jammer genoeg beperkt in zijn vermogen. Het is namelijk niet mogelijk het volledige model uit te rekenen. Vandaar dat u zult zien dat doorheen de eindige elementenberekeningen we steeds iets meer de werkelijke situatie proberen te benaderen. Op deze manier krijgen we steeds een beter beeld van de realistische situatie. Het grote voordeel van deze werkwijze is dat we zien hoe bepaalde ingrepen aan het model, de spanningen en doorbuigingen beïnvloeden.

6.1 Manuele berekeningen Hierbij hebben we zoals eerder vermeld alles uitgerekend aan de hand van de “vergeet mij nietjes”-formules. Deze formules zijn te vinden in de bijlage. Alle formules zijn samen met hun parameters geplaatst in een Excel document. Op deze manier was het mogelijk deze parameters aan te passen en zo de minimale maten te vinden om deze vervolgens te normaliseren.

6.1.1 Sterkteberekening van de ronde buizen •

Berekeningen

We zijn gestart met de eerste berekening van de ronde buizen. Qua proporties was de minimale maat 1 duim. Indien we kleiner zouden gaan, zou men direct twijfelen aan de sterkte van het rek bij een eerste aanblik. Indien we groter zouden gaan, zouden we onze vierkante profielen waar we de buizen insteken, moeten aanpassen en vergroten. Dit zou dan terug buiten proporties zijn. Daarom zijn we gestart met buizen van 1 duim met een minimale dikte van 2mm.


Pagina 52

De gele cellen zijn de cellen die aangepast kunnen worden. Beschrijving Buiten diammeter Wanddikte Binnen diameter I= max doorbuiging E Toe te laten kracht Lengte

waarde 2,13 2 1,73 0,57069049 0,07 210000 0,195665311 70

Eenheid Cm Mm Cm cm^4 Cm kN/cm^4 kN Cm

Tabel 1:Deel van het Excel werkblad met de berekening van de buizen Algemeen werd de regel gerespecteerd dat de maximale doorbuiging 1mm/m is. I is het traagheidsmoment van een holle buis zoals vermeld in de bijlage. De maximale doorbuiging is gegeven (1mm/m), de buis is hier 70cm dus is de maximale doorbuiging 0.7cm. E is Elasticiteit modulus van staal. Uiteindelijk bekomen we de maximaal toe te laten kracht om deze doorbuiging te bekomen. Dit a.d.h.v. de formules uit de bijlagen. Deze komt overeen met een totale kracht van 76kg. ( 0.1956kN/buis* 4 buizen/plaat=0.7824kN=78.24kg) Dit is meer dan voldoende wanneer we kijken naar de karakteristieken/eisen van ons platenrek. ( zie: 2.1De karakteristieken van de stroken) •

Conclusie

De buizen zullen ruimschoots voldoen aan de gestelde eisen! We hebben zelfs een ruime veiligheidsfactor van bijna 2.


Pagina 53

6.1.2 Sterkteberekening van de rechthoekige profielen achteraan(60x40x3) •

Berekening

Figuur 39: Situatieschets berekeningen van de rechthoekige kokers Hier zullen we de profielen van 70mmx40mmx4mm berekenen. Deze profielen zijn zo gekozen dat ze mooi inschuiven in de profielen achteraan, deze zijn 80mmx50mmx4mm. We zullen deze profielen enkel berekenen op doorbuiging over een lengte van 1200mm. Deze profielen zullen eveneens aan torsie onderworpen zijn, want de resulterende kracht ligt een stuk links t.o.v. het centrum van de profielen. Aangezien deze torsie moeilijk te berekenen is, zullen we deze berekenen met de eindige elementenberekening. (zie 6.2 Eindige elementen pc- berekeningen)


Pagina 54

•

Berekening van de totale last op het einde van de poot

Constructie 6 buizen=0,7kg 1 steunpaal voor buizen Platen 6 locaties aan 14kg Totaal gewicht Verdeeld over 2 liggers Maximale uitschuifbare afstand kokergegevens hoogte breedte want dikte I= Doorbuiging op het einde Toegestane doorbuiging

4,2 4 84 92,2 46,1 120 7 4 4 50,7792 0,024901084 1,2

kg kg kg kg kg cm cm cm mm cm^4 cm mm

Tabel 2:Deel van het Excel werkblad voor de berekening van de rechthoekige kokerprofielen In deze tabel zien we dat het gewicht van de buizen/ steunpaal wordt uitgerekend, dit is gedaan met behulp van Solid Edge. Solid Egde is namelijk in staat de fysische eigenschappen zoals gewicht, ligging van zwaartepunten en dergelijke in een mum van tijd uit te rekenen. De constructie is het manueel optellen van de verschillende elementen. 6 locaties aan 14kg beslaat het gewicht van de stroken. Hieruit volgt het totale gewicht, dit gewicht is verdeeld over 2 kokervormige profielen, een onderaan en een bovenaan. De maximale uitschuifbare afstand is 120cm of 1200mm. Bij de kokergegevens zien we de verschillende eigenschappen van de kokers. Aan de hand van het traagheidsmoment kunnen we de doorbuiging op het einde berekenen die ruimschoots onder de toegestane doorbuiging ligt. Deze formule is te vinden in de bijlagen. •

Conclusie

Op het eerste zicht voldoet de constructie ruimschoots aan de karakteristieken. We hebben namelijk een doorbuiging van 2 tiende van 1mm terwijl we in principe tot 6 keer meer mogen hebben. Wat we echter buiten beschouwing hebben gelaten, is de torsie van het profiel. De eindige elementenmethode houdt rekening met het berekenen van deze torsie. Door deze torsie zullen de buizen op het einde namelijk doorbuigen.

6.1.3 Sterkteberekening van de poten •

Berekening

Aangezien we een rek willen bereiken dat eenvoudig en gemakkelijk te transporteren is, willen we graag een rek hebben dat volledig uitneembaar is. Daarom hadden we de algemene gedachte om ervoor te zorgen dat de vierkante profielen inschuifbaar zijn in de voeten, waar ofwel de wieltjes ofwel het hefsysteem op gemonteerd wordt. Figuur 54 illustreert dit.


Pagina 55

Figuur 40: Algemene schets steunvoet De poot zal 2 belastingen hebben. Ten eerste is dit een drukkracht, dit ten gevolge van het gewicht van belasting. Hier moeten we ons echter geen zorgen om maken. De 2e kracht is echter de grootste kracht. Dat veroorzaakt namelijk het moment die aangrijpt op de poot. De vraag is enerzijds of de lassen dit zullen kunnen opnemen. Anderzijds is de vraag wat de minimale hoogte moet zijn van de voet, om toch geen vervormingen of uitscheuringen te krijgen. • Ligging van het zwaartepunt Om de grootte van het moment te berekenen, moeten we de ligging van het zwaartepunt kennen. Dit bestaat enerzijds uit de ligging van het zwaartepunt van het rek, anderzijds uit de ligging van het zwaartepunt van de platen die in het rek gelegd worden.


Pagina 56

Figuur 41: Illustratie berekening zwaartepunt van het rek Ligging zwaartepunt rek (uit tekening) 162 Ligging zw stroken 700/2+20 370 Gewicht rek 6,6 Gewicht platen 6niveausa 14kg 84 Totale massa 90,6 Ligging zwaartepunt totaal in de Y richting 354,8476821 Totale moment rondom poot 321,492

mm mm kg kg mm Nm

Tabel 3: Berekening van de ligging van het totale zwaartepunt In bovenstaande tabel zie je de berekening van het moment m.b.v. de stelling van Steiner (Cursus machine onderdelen van Dhr. R. Vanmarcke). Eerst moeten we de ligging hebben van beide zwaartepunten afzonderlijk (zowel het rek als de platen). Vervolgens kunnen we m.b.v. het gewicht van beide het algemene zwaartepunt berekenen. De ligging van het zwaartepunt in de Y-richting ( zie Y-richting op de ”illustratie berekening zwaartepunt van het rek”) is 354mm. Dit vermenigvuldigd met het totale gewicht geeft het totale moment voor de poot. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 57

Berekening van de minimale hoogte Nu we het moment hebben, kunnen we verder berekenen wat de minimale hoogte moet zijn van de voet. Totaal op te vangen moment Vaste inklemming onderaan(gelast) Lengte van de poot Koker gegevens hoogte breedte want dikte I= Doorbuiging

0,321492 100 3 3 3 3,9852 0,00192075

kNm cm cm cm mm cm^4

Tabe 4: Berekening van de minimale hoogte We hebben hier een kokerprofiel genomen dat met 2mm speling past op het profiel met de buizen. Het totale op te vangen moment blijft gelijk. De lengte van de poot is 100cm wat een fictief rekenvoorbeeld is. Met de gegevens van het profiel kunnen we het traagheidsmoment I berekenen. De doorbuiging is na berekening zo goed of niets. We kunnen die 100cm dus nog aanpassen. Wanneer we nu kijken naar de conclusie, zien we dat er iets fout zit in de redenering. •

Conclusie

Op het eerste moment lijkt deze berekening te kloppen, maar niets is echter minder waar, want we zien dat de doorbuiging veel minder wordt als we spelen met de hoogte. Totaal op te vangen moment Vaste inklemming onderaan(gelast) Lengte van de poot Kokergegevens hoogte breedte wanddikte I= Doorbuiging

0,321492 10 3 3 3 3,9852 1,92075E‐05

kNm cm cm cm mm cm^4

Table 5: Sterkteberekening van de voet: het kleiner maken van de hoogte Hier zien we dat bij een hoogte van 10cm de doorbuiging reeds zeer klein wordt wat logisch is. Als we de voet “oneindig klein” maken, kan hij niet meer doorbuigen. Bovendien draait het niet enkel om de doorbuiging maar ook om de sterkte, waarmee we hier geen rekening houden. Vandaar dat we dit zullen berekenen met de eindige elementenmethode.

6.1.4 Besluit We zien hier duidelijk dat het berekenen met de hand, snel en eenvoudig is voor kleine berekeningen, zoals bv. voor de buizen. Vanaf het ogenblik dat het gecompliceerder wordt om bv. de voet of de torsie van de 2 rechthoekige profielen boven elkaar uit te rekenen, is een Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 58

vereenvoudigde eindige elementen methode aangewezen. Om echter een algemeen ontwerp te maken kan het berekenen met de hand volstaan om een idee te hebben. De rechthoekige profielen achteraan werden vanuit intuïtie gekozen en zullen vrij goed blijken te zijn. Bij de constructie van het totale rek blijkt dat dit alles daarenboven nog een zeer mooie look heeft en mooi in proportie is.

6.2 Eindige elementen pc- berekeningen rechthoekige profielen en buizen

van

de

In dit deel zullen we met behulp van het tekenpakket Solid Edge bekijken wat de doorbuiging is van situatieschetsen die lijken op het werkelijke ontwerp. Hiervoor moeten we verschillende parameters ingeven. Deze worden in situatie 1 uitvoerig besproken. Aangezien het tekenpakket blokkeert bij het volledige ontwerp, zullen we stelselmatig steeds meer het werkelijke ontwerp benaderen. Het grote voordeel van deze manier van werken/onderzoeken is dat we zeer goed zien wat bepaalde ingrepen op het ontwerp zullen teweegbrengen. Zorgen ze bijvoorbeeld voor meer of minder stijfheid van de constructie? Al deze ingrepen werden uitvoerig onderzocht en beschreven zodat deze redenering goed gevolgd kan worden.

6.2.1 Situatie 1: Enkelvoudig kokerprofiel op torsie •

Algemene situatie

Figuur 42: Testen van een enkelvoudig kokerprofiel op torsie We zien het kokerprofiel van 70mmx40mmx4mm dat ingeklemd zit in de grote blok rechts. We hebben hier een worst case scenario. Dit betekent dat het rek volledig beladen is met 100 kg op de eerste steun. In dit geval is het enkel de 1e staaf van de twee die wordt belast. De staaf die dwars op het kokerprofiel bevestigd is, dient enkel en alleen om een moment te vestigen rond ons profiel. Het kokerprofiel heeft de afmetingen 70mmx40mmx4mm Algemene gegevens De staaf is 20mmx700mm=14000mm². Het profiel is maximaal uitgeschoven, dit is dus 1200mm. De eerste staaf staat op het uiteinde terwijl de 2e op 300mm staat. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 59

Het materiaal is constructiestaal. Berekening van de belasting Indien we 100kg hebben=1000N Belasting wordt uitgedrukt in Pa:1000N/(14000*10^-6 mm²*)=71 428Pa=71.5kPa. Dat is de totale belasting en die wordt verdeeld over 2 rechthoekige profielen! De totale belasting/staaf =35.75KPa. •

Resultaten

De doorbuiging

Figuur 43: Situatie 1, de doorbuiging De doorbuiging van de staaf zelf doet er weinig toe, we zien dat ons profiel zelf tussen de 4 en de 6mm doorbuigt. Dit is bij maximale uitrekking van 1200mm dit is vrij veel en meer dan onze met de hand berekende waarden. Dit komt door dat wij onder andere de torsie niet hebben meegerekend. De spanning

Figuur 44: Situatie 1, de spanning


Pagina 60

De spanningen blijven allemaal mooi binnen de perken. Enkel rond het punt waar de lassen aan het kokerprofiel zijn bevestigd, loopt het spaak. Dit punt is echter enkel een punt dat zorgt voor het moment en zal in het werkelijke ontwerp niet voorkomen.

6.2.2 Situatie 2: Enkelvoudig kokerprofiel op torsie, 1300mm, 2 staven belast In deze situatie wordt de 2e staaf eveneens belast. De belasting op de 2e staaf is 100kg gelijk verdeeld. De doorbuiging

Figuur 45: Situatie 2, de doorbuiging We zien hier dat de verplaatsing van het kokervormig profiel tussen de 5 à 7mm zal liggen. wat te veel is. In het volgende model zullen we de lengte van de staven aanpassen. Zodat deze doorbuiging kleiner wordt, 1100mm i.p.v. 1300mm nu. De doorbuiging van de staven zelf is niet realistisch en daar moet dus ook geen rekening mee gehouden worden. De spanningen

Figuur 46: Situatie 2, de spanningen Qua spanningen zijn er geen significante plaatsen waar we rekening mee moeten houden. Het spanningsverloop is volledig zoals verwacht.


Pagina 61

De plaatsen die in het groen gekleurd zijn, de bevestiging van de staven aan het kokervormig profiel, zijn in realiteit volledig anders. De veiligheidsfactor van de spanning

Figuur 47: Situatie 2, de veiligheidsfactor De figuur met de veiligheidsfactor is eigenlijk de belangrijkste figuur, vandaar dat verder in de tekst enkel hier nog over wordt gesproken. Hierop zien we immers of er bepaalde delen van de constructie binnen het risicogebied komen. Hier zien we weer dat er geen risicoplaatsen zijn die in het realistische model zullen mee tellen. In de rode zones is in het werkelijke ontwerp de belasting veel meer verdeeld, dus zal de veiligheidsfactor vervolgens groter zijn dan 2.

6.2.3 Situatie 3: Enkelvoudig kokerprofiel op torsie, 1000mm In de 3e situatie is de uitsteeklengte beperkt tot 1000mm dit enkel aan de voorzijde. Bij de achterzijde mag dit eventueel 1200mm zijn. De belasting zal daar namelijk nooit zo groot zijn aangezien de platen meer naar de voorzijde worden geladen. Enkel bij zeer lange platen zal het achterste deel belast worden. De doorbuiging

Figuur 48: Situatie 3, de doorbuiging De doorbuiging van het kokervormig profiel is veel verbeterd. We hebben daar nu een doorbuiging van 2mm à 4mm. Dit is echter dubbel zoveel als de toegelaten 1mm/m. Indien we dit willen verbeteren, moeten we de achterste kokerprofielen te groot maken., Dit zou Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 62

esthetisch veel minder mooi worden en lomp ogen. De werkelijke situatie is wel nog een beetje anders dan de situatie hier geschetst en berekend. De veiligheidsfactor van de spanning

Figuur 49: Situatie 3, de veiligheidsfactor Hier zien we weer dat de veiligheidsfactor nooit de 2 benadert behalve in de hoeken. Maar op deze plaatsen worden de krachten volledig anders geïntroduceerd in het werkelijke ontwerp.

6.2.4 Situatie 4: Bekijken van de doorbuiging van de staven Dit model is verder gebouwd op situatie 3. De bedoeling van dit model is te kijken hoever de staven, die de platen zullen dragen, op het uiteinde zullen doorbuigen enkel en alleen ten gevolge van de hoekverdraaiing (torsie). Indien we hier dan nog de factor bij optellen ten gevolge van de belasting op die staaf, gevonden in voorgaande berekening, hebben we de totale doorbuiging van onze staven wanneer deze maximaal belast zijn. Het is zeer belangrijk te verstaan dat de vierkante staven die hier getekend zijn, staan voor 7 of meer staven in het werkelijke ontwerp. Ze zullen dus niet zo ver doorbuigen als de tekening aangeeft, want de werkelijke belasting zal minstens 7 keer minder zijn per staaf. De doorbuiging

Figuur 50: Situatie 4, de doorbuiging De niet belaste staaf zal ongeveer 12.8mm doorbuigen en dit enkel en alleen ten gevolge van de torsie van het rechthoekige profiel.


Pagina 63

Wanneer we hier nog de 0.7mm bij optellen ten gevolge van de doorbuiging van onze staaf zelf, afkomstig uit de manuele berekening, komen we aan 13.5mm. Dit is een vrij grote doorbuiging. Dat zal dus in de gaten gehouden moeten worden bij het prototype! Het grote probleem is de torsie van de rechthoekige profielen. We zullen verder zien dat het bij het werkelijke ontwerp beter is. De veiligheidsfactor van de spanning Het heeft geen nut de veiligheidsfactor van de spanning te beschouwen aangezien deze voor de staven zelf veel te klein is. Bovendien kunnen we in dit programma een buisvormige staaf niet belasten.

6.2.5 Situatie 5: Twee 70mmx40mmx4mm profielen belast Aangezien we 2 staven hebben die onderling verbonden zijn met elkaar in het ontwerp, zal dit opnieuw andere resultaten geven. Daarom hebben we in dit geval 2 staven hebben die onderling met elkaar verbonden zijn d.m.v. de dwarsbalken met gaten. Zo zal de torsie beperkt worden. De doorbuiging

Figuur 51: Situatie 5, de doorbuiging Zoals u kunt zien, zullen de rechthoekige profielen (70x40x4) steeds minder doorbuigen. Let wel dat de totale lengte slecht 1000mm is; de doorbuiging van het rechthoekige profiel zit tussen de 1.97mm en 3.95mm. Op figuur 66 is te zien hoe het rek getordeerd wordt. De veiligheidsfactor van de spanning Het heeft geen zin dit te bekijken, want we zien immers reeds aan de doorbuiging dat het geval minder doorbuigt dan situatie 3. In situatie 3 voldeed de veiligheidsfactor van de spanning, dus deze zal nu zeker voldoen.


Pagina 64

6.2.6 Situatie 6: Het aanbrengen van 7 staven op basis van situatie 5 Bij alle vorige ontwerpen legden we de totale belasting aan op 1 of 2 staven die haaks op de profielen waren gemonteerd. Hier proberen we de totale belasting te verdelen over de verschillende staven zoals het in werkelijkheid zal zijn. Om de doorbuiging te weten van 1 profiel hebben we de vierkante staven zo nauw mogelijk laten aansluiten bij de werkelijke ronde buizen van 1 duim. Hier komen we echter de rekenkracht van de software te weten. Hier laat deze het namelijk afweten. Situatie 7 is een verzwakte versie van dit model.

Figuur 52: Situatie 6, algemeen

6.2.7 Situatie 7: Het aanbrengen van 3 staven t.o.v. situatie 5 Hierbij hebben we aan de linkerkant van de constructie 3 staven toegevoegd met als resultaat dat de belasting op de dwarsbalk met gaten meer verdeeld is. Dit is dus idem aan de vorige situatie. De bedoeling is dat de schaal nauwkeuriger wordt, vandaar dat de grote balk, staande op de 2e ligger met gaten, toegenomen is in sectie. We wouden nog verdergaan, maar daarbij speelde de kracht van de rekensoftware ons terug parten. De doorbuiging

Figuur 53: Situatie 7, de doorbuiging(1)


Pagina 65

Figuur 54: Situatie 7, de doorbuiging (2) We zien dat de maximale doorbuiging verminderd is van 22mm naar 12mm, zodat onze tekening nauwkeuriger is. Hier zien we dat de doorbuiging van het ronde, bovenste profiel, ten gevolge van de hoekverdraaiing van de rechthoekige profielen (70mmx40mmx4mm), gelijk is aan 7,2mm. Als we daar de doorbuiging ten gevolge van de last bij optellen( 0.7mm) komen we aan een totale doorbuiging van een 8-tal mm. Dat is terug minder dan de vorige berekening van situatie 4.

De veiligheidsfactor van de spanning

Figuur 55: Situatie 7, de veiligheidsfactor We zien enkel geel, dus we komen zelfs niet in de buurt van een veiligheidsfactor 2. Deze constructie kan dus op vlak van sterkte goedgekeurd worden. De stijfheid van de constructie is echter iets anders.


Pagina 66

6.3 Eindige elementen PC- berekeningen van de voet Hier zullen we berekening bekijken van de voet die in bovenstaande tekst manueel moeilijk of niet te berekenen was. We zullen enkel het gelaste model bekijken. De doorbuiging Enkel de spanningsberekening heeft hier zin. Wanneer we immers zouden willen kijken naar de doorbuigingsberekeningen, hebben we de volledige constructie nodig. De dwarsbalken achteraan en het kruis zullen immers voor extra stevigheid zorgen en er op die manier voor zorgen dat de stijfheid van de constructie veel groter wordt. De spanningsberekening - veiligheidsfactor

Figuur 56: Berekening voet, de spanning De spanning rond de voet draait maximaal rond de 8.34x10^4 Pa. Dat is ruimschoots binnen de veiligheidsgrenzen van de maximale spanning, namelijk 140x10^3Pa. De figuur van de veiligheidsfactor wou de software niet geven. Dat is waarom we enkel met de spanningen kunnen werken en deze relateren aan de maximale spanning.


Pagina 67

7 Het hefsysteem 7.1 Het hefelement 7.1.1 Algemeen Indien we willen werken met een bepaald hefelement hebben we een basisopstelling waarin we verschillende “heffende” of “duwende” elementen kunnen steken. Zowel de schaarlift als het hefelement zullen vermoedelijk een gelijke kwaliteit van beweging benaderen. De opties om te werken met een hefelement zijn zowel een hydraulische piston, spindel als een elektrische lineaire motor. Het probleem van de constructie is niet alleen het hefelement maar eveneens de constructie zelf. Hiervoor hebben we altijd speciale geleidingsprofielen nodig en deze kosten vrij veel geld. Om te zorgen voor een juiste belasting van het profiel is er eveneens vrij veel knowhow nodig. In dit hoofdstuk zullen we eerst kijken naar de verschillende aspecten van het hefelement, vervolgens kijken we naar de schaarlift, en ten slotte zullen we een keuze tussen beide moeten nemen en zodoende beslissen welke methode we zullen toepassen.

Figuur 57: Niet uitgewerkte schets basis hefconstructie


Pagina 68

7.2 Bepalen van de combilagers met bijhorende profielen 7.2.1 Bepalen radiale krachten op gecombineerde geleidingslagers

Totale gewicht Fz van rek:500kg

Figuur 58: Schematische schets combilagers Dit is een sterk vereenvoudigde voorstelling van de radiale krachten. Aan de hand van deze schets kunnen we de krachten berekenen voor de gecombineerde lagers. Hierna volgt een bespreking van de schets in figuur 40. We hebben een kracht die aangrijpt in het zwaartepunt van de totale beladen constructie(totale kracht 5000N), 2 speciale lagers die bewegen door 2 speciale geleidingsprofielen, vervolgens hebben we de rug van het platenrek die buiten het centrum staat van de lagers. Op deze figuur zijn de lading en staven vereenvoudigd tot 1 staaf aangrijpend op de rug. • Ligging van het zwaartepunt+gewicht geheel De exacte ligging is niet gekend, dus maken we een schatting. De afstand van het center van de lagers tot de rug is maximaal 100-150mm. Indien de platen mooi tot het einde, tegen de rug, in het rek geduwd worden ligt het zwaartepunt op 350mm van de rug. Dit is dus in het ideale geval. Indien platen minder breed zijn dan 700 mm(de diepte van ons rek) dan ligt het zwaartepunt op minder dan 350mm van de rug. Worden ze echter niet helemaal tot het einde geschoven, zal dit zwaartepunt niet op 350mm liggen. Daarom zullen we als totaal zwaartepunt t.o.v. het centrum van de assen van de lagers 550 nemen, zodat we 50mm extra speling hebben, het moment zal dus groter zijn dan in het ideale geval. De totale massa is in het uiterste geval 500kg wat een kracht geeft van 5000N. • Berekening van het moment Het moment veroorzaakt door de totale last is dus 5000N*0.55m=2.750kNm • De radiale krachten per lager De krachten op de rol lagers hebben we 4 keer, want we hebben 4 rolletjes in 2 geleidingprofielen. De afstand tussen 2 lagers in hetzelfde profiel is 700mm. De resulterende momenten door de krachten in de lagers is dus 4xFradx0.35m. Wanneer we deze vergelijking oplossen komen we uit dat Frad=1.96kN. Met een veiligheidscoëfficiënt van 2 wordt dit 4kN.


Pagina 69

7.2.2 Het berekenen van de axiale krachten In het ideale geval wordt alles mooi gebalanceerd omdat we met een evenwichtige belasting zitten. In het slechtste geval zouden we eventueel toch met axiale krachten kunnen te maken kunnen hebben. Deze krachten kunnen eventueel veroorzaakt worden door een verkeerde opstelling of door een verkeerde belading van het rek. Een verkeerde belading van het rek kan ontstaan doordat de platen teveel naar het midden gestoken worden i.p.v. mooi tegen de rug. We zullen er in dit geval van uit gaan dat we een maximale belasting hebben op het begin van het rek van 100kg. Deze kracht zal aangrijpen op 1500mm t.o.v. het centrum van de lagers. Deze schets (vooraanzicht) verduidelijkt de situatie.

Figuur 59: Vooraanzicht berekening axiale krachten • Bepalen van het moment We zien hier de 4 wieltjes en de kracht F die ingrijpt op 1500mm van het centrum. Het moment veroorzaakt door deze kracht=1kNx1500mm=1.5kNm De wieltjes zelf zullen elk een kracht moeten uitoefenen van 4xFx0.35m • Bepalen van de axiale krachten Dit geeft als resultaat dan de kracht Fa=1.07kN Aangezien ons geval vrij overdreven is voor de eenvoudigheid van berekenen, zullen we slechts een veiligheidsfactor van 1.5 toepassen. Dit geeft voor Fa=1.60kN

Het opzoeken en keuze van het gecombineerde lager De keuze van het lager is gebeurd volgens de site van Vansichen Lineairtechniek. Fr=4kN Fa=1.6kN Gevonden lager nummer 4053 Fr=5.23kN Fa=1.68kN Indien we willen, kunnen we nog iets zwaarder gaan dit is dan het lager nummer 4054 Fr=9.40kN Fa=3.40kN In ons geval zou de lager met nummer 4053 ideaal zijn. Indien er een slechts een klein prijsverschil is, zouden we kunnen overstappen op een zwaarder lager.


Pagina 70

7.2.3 Hydraulisch hefelement Indien we een hydraulisch hefelement kiezen, blijft de basisconstructie dezelfde. Bij een hydraulisch hefelement hoort eveneens een hydraulische groep. Indien we kijken naar de prijs van een hefcilinder komen we aan minimum 700 euro voor de groep en cilinder. Vervolgens hebben we de combilagers en profielen. Deze hebben een richtprijs van 120 euro. Bovendien moeten we ook nog rekening houden met de werkuren om alles te produceren.(lassen/spuiten/zagen/…) De totale rekensom voor het totale hefelement is: Hydraulische cilinder+groep € 700 Manuren € 200 Extra materiaal € 50 Profielen+ combilagers € 120 Totaal € 1070 Deze prijs zullen we vergelijken met de andere oplossingen.

7.2.4 Spindel Indien we een spindel zouden gebruiken moet deze hangend gemaakt worden, maar hiervoor moet de constructie nog aangepast worden. Indien we dit niet zouden doen,bestaat er een kans dat de spindel bij een te grote belasting zou knikken. Indien we deze knik zouden willen tegengaan, moeten we een zwaardere spindel nemen die op zijn beurt weer meer kost. De prijs van een spindel samen met bijhorende onderdelen kwam echter niet in de buurt van de 700 euro voor het hydraulisch hefelement. Bijgevolg was een spindel onmiddellijk uitgesloten.

7.2.5 Elektrische lineaire motor Bij een elektrische lineaire motor hebben we vooral het probleem van een beperkt vermogen. Versies die wij gevonden hebben op de markt gingen maximaal tot 4000N-5000N. Dit zou eventueel net voldoende zijn. Indien we een veiligheidsfactor willen nemen zou deze motor zwaarder moeten zijn. Stel dat het rek dan toch overbelast wordt, kan dit betekenen dat alles stuk is.

7.3 Quicklift De Quicklift zoals in deel 1 besproken, werd eveneens onderzocht. Er werd rechtreeks contact opgenomen met de leverancier/ constructeur in Denemarken. Deze machine is slechts eenmaal geproduceerd in een grote oplage. Ze zitten nu nog steeds met een overstock van 10 stuks die ze allemaal in 1 keer wensen te verkopen. De prijs draaide tussen de 1800 en 2000 euro per stuk geleverd in België met een minimale oplage van 10 stuks. Dat was iets buiten het voorziene budget, maar er moesten weinig tot geen aanpassingen gemaakt worden om het geheel te sturen. Het grote probleem was echter dat een verdere levering niet gegarandeerd kon worden.

7.4 Minilifter De minilifter werd eveneens besproken in het eerste deel. Bij het contacteren van de leveranciers werd er onderhandeld over de prijs. De mogelijkheden om de accu weg te laten werden bekeken maar we bleven toch op een prijs komen die te hoog Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 71

lag 2200 euro is ruimschoots boven het budget voor het hefelement en deze optie daarom werd eveneens uitgesloten.

7.5 Schaarlift 7.5.1 Algemeen Op de markt zijn er heel veel leveranciers van schaarliften. Ze bestaan in veel varianten, voorzien van verschillende veiligheden, in grote en kleine uitvoeringen. In ons geval was het echter de bedoeling een zo goedkoop mogelijke schaarlift te vinden. De meeste schaarliften met enkele opties kosten 2000 à 2500 euro. Wij hebben echter een goedkoper model gevonden van 1100 euro. Het is een schaarlift die tot 2.5 ton kan opheffen, uitgerust is met een veiligheid, maar niet zo slijtagebestendig gemaakt is als de andere liften. We kunnen echter de optie om deze lift aan te kopen toch overwegen, want wij zullen de lift maar op 25% van zijn capaciteit belasten. Vandaar dat de kans dat deze lift behoorlijk lang meegaat vrij reëel is. Als illustratie deze formules afkomstig uit de cursus machine elementen van R. Vanmaercke. De levensduur van lagers wordt als volgt berekend L10h=(C/P)p*Cte. Hierbij is: L10h= de levensduur in uren C=dynamisch draaggetal afhankelijk van de lager p=3 voor kogellagers P= de belasting. Indien je de lagers met een factor 3 keer minder belast, daalt de belasting P met een factor 3, wat resulteerd in een levensduur verlenging met een factor 27(3^3=27) Onze schaarlift zal dus zeker een verlengde levensduur hebben.

7.5.2 De specifieke eigenschappen van de schaarlift

Figuur 60: Illustraties van de schaarlift Model 8597-27 Semi-industriële heftafel Uitvoering : Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 72

- schaarlift met hefvermogen 2.700 kg - max. hoogte 1.200 mm – min. hoogte 150 mm - chassis : 1.075mm x 1.690 mm - hydropomp - gewicht 400 kg - motor 220 Volt – 16 Amp - open tafel (afdekplaat niet inbegrepen) - droog geleverd, zonder olie (5 l hydraulische olie moet door klant voorzien worden) - CE – voor professioneel gebruik De stijgen daalgegevens van de lift die opgemeten zijn ter plaatse: Zakken van 900-0mm in 15 sec. Stijgen van 0-900mm in 34 sec. 2mm uitlopen na lossen van de knop Blijft op constante hoogte Uitwijking wieltje onderaan 290mm om van 900mm-0mm te gaan Uitwijking cilinders 200mm om van 900mm naar 0mm te gaan Hoekuitwijkingen zijn te klein voor meetelementen Wanneer u kijkt naar de meest linkse foto in figuur 42 van de schaarlift dan ziet u links en rechts de 2 hydraulische cilinders, in het midden ziet u een veiligheidscilinder die er voor zorgt dat de lift niet automatisch kan zakken. Verder moeten we wel nog extra ventielen en een relais voorzien om de lift automatisch te bedienen aangezien dit op dit moment manueel gebeurt.

7.6 De keuze 7.6.1 Algemeen Deze keuze was wellicht de moeilijkste van het volledige eindwerk. Het hefelement bepaaltnamelijk de hoogte bepaling, een groot gedeelte van de veiligheid, ed. Het grote probleem is dat we 2 elementen hebben die zeer dicht bij elkaar liggen. We hebben enerzijds de schaarlift/ anderzijds de hydraulische hefcilinder. Indien we beide vergelijken zien we dat de schaarlift op het eerste zicht iets duurder lijkt. Vandaar dat deze 2 elementen vergeleken worden met elkaar.

7.6.2 Voor en nadelen van beide systemen We zetten even de voor- en nadelen tegenover elkaar. • De schaarlift De schaarlift heeft als grote troef, dat als we een grotere fabriek hebben die meerdere opties qua veiligheid wenst, zoals een beveiliging tegen het knellen van de voeten, dat we ze eenvoudig kunnen vervangen door een ander type die deze opties wel heeft. De schaarlift kan eventueel ook nog gebruikt worden voor andere toepassingen op momenten dat men onze oplossing bijvoorbeeld niet gebruikt als platenheffer. Door de veiligheidsblokkering in het midden is het vrij eenvoudig om ervoor te zorgen dat de lift niet kan neervallen bij breuk. Op die manier hebben we een minimale veiligheid. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 73

• De hydraulische cilinder Bij de hydraulische cilinder is er 200 euro gerekend voor manuren wat een schatting van 4 uur werk aan de lift aan 50 euro per uur. Een groot nadeel van dit systeem is dat er totaal geen veiligheid zit bij het voorlopige ontwerp en prijsberekening. Indien de lift m.a.w. neervalt door een breuk kunnen er ernstige gevolgen zijn. Indien alles ontworpen en gemaakt wordt in 1 fabriek zal het geheel wel esthetisch mooier ogen. Alles wordt dan immers in 1 kleur en stijl gespoten. De montage van eindeloopschakelaars wordt eveneens vergemakkelijkt aangezien we deze eenvoudigweg op de geleidingsprofielen kunnen plaatsen. De plaatsbepaling kan ook op verschillende manieren gebeuren. Hier is een inductosyn mogelijk of behoort werken met naderingsschakelaars ook tot de mogelijkheden omdat we de sensoren hier beter kunnen wegwerken. Hieronder ziet u schematisch nog eens alle voor- en nadelen. De schaarlift Hydraulische cilinder • Eenvoudig vervangbaar door een betere • Winst op de manuren schaarlift • Nog geen veiligheid ontworpen • Nog verder bruikbaar voor andere • Iets goedkoper toepassingen • Mooier geheel • Extra veiligheid • Eenvoudiger voor eindeloopschakelaars • Meerdere plaatsbepalingmethoden mogelijk

7.6.3 Conclusie De conclusie van deze vergelijking weegt uiteindelijk door naar de kant van de veiligheid en moduleerbaarheid. De schaarlift kan immers zeer eenvoudig vervangen worden door een andere indien deze niet voldoet. Op die manier kan, indien gewenst, gezorgd worden voor een betere beveiliging tegen het geklemd raken van voeten, extra veiligheidskleppen,… en dat alles afhankelijk van wat de klant zelf wil. Voor kleinere klanten is er een perfect goedkope oplossing met de huidige schaarlift die zeker een aanvaardbaar veiligheidsniveau haalt is. Aangezien de sturing zal gebeuren met een stringpot, kan deze mooi weggewerkt worden onder de schaarlift.


Pagina 74

8 De sturing In dit hoofdstuk komen de mogelijke oplossingen aan bod voor het sturen van ons platenrek. Een eerste gegeven is dat de commando’s zullen komen vanuit pc niveau. De pc zal zeggen naar welk niveau het rek moet gaan. De sturing zal vervolgens het rek aansturen. Bij de sturing hoort eveneens de plaatslocatie, hier zullen terug enkele mogelijkheden die onderzocht zullen worden. Voordat we de sturingslogica (µ-controller of PLC) kunnen bepalen moeten we eerst en vooral zorgen voor een keuze van plaatslocatie zodat we onze logica kunnen afstemmen op de plaatslocatie.

8.1 De plaatslocatie Afhankelijk van de soort oplossing van hefsysteem zijn er andere mogelijkheden om de hoogte te decoderen. Indien we werken met een encoder, werken we relatief, dit betekent concreet dat we zullen bijhouden of we een stapje naar beneden doen of een stapje naar boven. Indien we een stroomuitval hebben, zullen we totaal niet meer weten waar we ons ergens bevinden. Vervolgens zal het rek volledig naar boven of volledig naar beneden gaan. Op die manier duwt hij tegen de eindeloopschakelaar en weet hij 1 positie die hij vervolgens gelijkstelt aan nul of aan de totale hoogte. Een meer gedetailleerde uitleg vindt u in”Het verschil tussen relatieve en absolute meetsystemen”. Werken we bv. met een potentiometer, dan werken we absoluut, we weten altijd exact wanneer we waar zitten. Dat is omdat we een analoog signaal hebben als output. Hier zullen we dus zien wat de voor- en nadelen zijn van deze plaatscodering. Op het einde beslissen we wat we zullen nemen.

8.1.1 Het verschil tussen relatieve en absolute meetsystemen Een relatief meetsysteem zal meten wat hij doet t.o.v. zijn vorige positie bv. hij gaat 1 stapje omhoog, of 1 stapje omlaag. Als men dan 1 vaste positie weet en men kent de grootte van 1 stapje, dan kan men eenvoudig de positie bepalen. Een absoluut meetsysteem zal altijd een bepaalde waarde aan een bepaald niveau koppelen, bv. een bepaalde weerstand. Een weerstand van 100 Ohm staat in een bepaald geval gelijk met een hoogte van 1m. Een weerstand van 120 Ohm staat gelijk aan een hoogte van 1,05m. Het essentiële verschil tussen beide is dat indien er een stroomuitval gebeurt en men de waarden (van de vorige positie) die in het geheugen staan verliest, dan zal bij een relatief meetsysteem terug een referentiewaarde nodig hebben. Dat staat meestal gelijk aan het lopen tegen een eindeloopschakelaar. Bij een absoluut meetsysteem zal men nog altijd een bepaalde waarde uitlezen die gelijkstaat aan de hoogte. In ons voorbeeld staat het rek nog steeds op 1.05m dus zal men 120 Ohm uitlezen. In ons geval zullen we vooral de absolute meetsystemen bespreken aangezien deze het goedkoopst zijn en het best van toepassing op onze situatie.

8.1.2 Relatieve meetsystemen Indien we de hoogte willen meten, kunnen we dit doen op een relatieve manier met een encoder, met een inductosyn. of met een tandlat met encoder... Deze methoden zijn allemaal opgezocht geweest, maar bleken veel te duur. Het vooropgezette budget gaf ons geen ruimte Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 75

om dergelijke meetsystemen te gebruiken. Bovendien heeft men bv. voor een encoder speciale encoderklemmen nodig op de PLC of sturingseenheid. Een bijkomende moeilijkheid is dat het vrij moeilijk is om dergelijke meetsystemen te bevestigen aan onze constructie. We hebben immers, afhankelijk van het gekozen hefsysteem, al dan niet een staand gefixeerd deel en een bewegend deel.

8.1.3 Werken met een potentiometer In dit geval hebben we een vrij correcte meting. Deze meting is absoluut. We weten m.a.w. exact waar we staan. De nauwkeurigheid van een dergelijke meting is 0.5° op 270° meetbereik. Aangezien we zullen werken met een schaarlift, kunnen we de positieopname doen via een potentiometer. We plaatsen deze dan op het scharnierpunt van de schaar. Eén been verbinden we aan het roterende deel van de potentiometer, het vaste deel van de potentiometer bevestigen we op het scharnier. Op die manier kunnen we de hoekverdraaiing tussen de 2 benen berekenen. Aan de hand van deze hoekverdraaiing weten we meteen ook wat de hoogte is. Het grote probleem bij deze methode is echter de nauwkeurigheid.

8.1.4 Werken met een potentiometer met een koordje Als we werken met een potentiometer die meerdere toeren kan doen, bv. een 10 toer potentiometer, en we bevestigen hieraan een torsieveer die ervoor zorgt dat de potentiometer steeds naar zijn eerste positie terug zal keren, dan wordt de potentiometer namelijk automatisch opgerold. Indien we op deze koppeling een klosje monteren en we bevestigen vervolgens een touwtje aan dit garenklosje en rollen het touwtje op het garenklosje. Aangezien de potentiometer altijd terugkeert naar zijn oorspronkelijke positie, zijn beginpositie,. zal het touwtje altijd opgewonden blijven in rust,. tenzij men het uittrekt. Dit touwtje bevestigen we bovenaan het rek, de potentiometer wordt onderaan vastgemaakt. Op deze manier zal de potentiometer de uitwijking hebben die evenredig is met de hoogte. Dit is een mogelijkheid waaraan gedacht werd bij een relatief meetsysteem.

8.1.5 Werken met een stringpot Uit voorgaande concept vroegen we ons af of iets dergelijks niet reeds commercieel wordt geëxploiteerd. Blijkt dat dit bestaat onder de naam stringpot. Dit zijn potentiometer/regelbare weerstanden die exact werken zoals in puntje b beschreven staat. Hieronder vindt u een stukje van de datasheet. Dit is de stringpot die uiteindelijk gekozen is. Deze voldoet net aan de vereisten van de klant op vlak van nauwkeurigheid. Dit interval was echter nipt vandaar dat we er eentje op proef hebben gekregen van de fabrikant. Als deze dus niet voldoet, kunnen we eventueel een andere kiezen. Dit is een van de onderdelen die we eenvoudig kunnen verwisselen. Enkel moeten we zorgen voor een eventuele andere montage die een andere stringpot met zich meebrengt.


Pagina 76

Figuur 61: Stukje uit de datasheet van de LXPA40

8.1.6 Werken met naderingsschakelaars Werken met naderingsschakelaars is de meest robuuste oplossing en vrij nauwkeurig. Een groot voordeel is eveneens dat de codering absoluut is. We werken immers met binairecode. • Wat is binaire code? Bij binaire code zullen we een soort binair signaal creëren. Dit betekent vrij concreet dat we 4 platen zullen maken die een bepaald patroon hebben. De schakelaar zal kijken of hij ijzer ziet in de nabije buurt of niet. Dit is een 0 of een 1. We plaatsen zo 4 schakelaars naast elkaar in steken een binair patroon in onze ijzeren profielen. Per schakelaar hebben we 1 ijzeren profiel. Voor iedere niveau zullen de schakelaars een andere codering doorgeven. • Problemen Dit systeem geeft wel enkele problemen. Het probleem is dat het niveau anders is als men langs boven of langs onderen nadert. We kunnen, indien we altijd van een bepaalde richting komen, exact bepalen wat de afstand/ niveau is. Wanneer we echter vanuit de beide richtingen komen hebben we een probleem. Hieronder volgt een omschrijving van het probleem. Dit wel maar met 2 schakelaars i.p.v. 4 zoals in ons geval.


Pagina 77

Figuur 62: Algemene illustratie proximiteitschakelaars Onderaan hebben we 2 rechthoekige blokjes. Dit zijn 2 schakelaars die met een statief bevestigd zijn op de grond. Het getekende profiel zijn de 2 ijzeren profielen, die vasthangen aan het rek. Dit kan eventueel omgekeerd. De volgende codering is van toepassing Code Niveau 00 1 01 2 10

3

11

4 Tabel 6: Code vs niveau

De tabel is dus de codering van de verschillende niveaus. Het eerste getal van de code staat voor de eerste schakelaar, het 2e getal voor de 2e. Dit betekent dus dat voor niveau 1 ze beide een 0 moeten zijn. Stel dat we naar niveau 2 willen, dan kunnen er zich 3 gevallen voordoen. We bevinden ons: − onder niveau 2 dus niveau 1 (Situatie 1) − boven niveau 2 dit is dan niveau 3 of niveau 4 (situatie 2) − op niveau 2 (situatie 3) We zullen deze situaties nauwgezet analyseren. Situatie 1 Hier bevinden we ons onder niveau 2. We kunnen de situatie als volgt voorstellen:

Figuur 63: Start Situatie 1 Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 78

De schakelaars zitten op niveau 2. De lift zal zich naar boven begeven en de schakelaars zullen stijgen. Plots zal de volgende situatie ontstaan.

Figuur 64: Einde Situatie 1 Hier zien we dat de schakelaars niveau 2 doorgeven, dat is het correcte niveau. De sturing zal stoppen met de lift aan te sturen en ook deze zal op haar beurt stoppen. Situatie 2 In deze situatie starten we op locatie 3 of 4. Volgens de schets is dit op niveau 4.

Figuur 65: Start Situatie 2 Vervolgens zal de sturing de lift laten zakken. De lift zal blijven zakken tot de volgende situatie.

Figuur 66: Einde Situatie 2 De schakelaars geven de code 01 door wat slaat op niveau 2. De lift zal dus stoppen. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 79

Nu zien we een groot verschil tussen situatie 1 en situatie 2. In beide gevallen zal de lift gestopt zijn op niveau 2. Toch is er een groot verschil in hoogte. Dit hoogte verschil is uiteraard niet gewenst. Daarvoor moet dus een oplossing bedacht worden. Situatie 3 Bij deze situatie gaan we er al van uit dat de lift bewogen werd. Dat we dus m.a.w. starten vanuit het resultaat van situatie 1 of 2. De sturing zal direct de code 01 zien of uitlezen wat overeenstemt met niveau 2 en zal bijgevolg de lift niet aansturen. We starten en eindigen dus op een gelijke situatie.

Figure 67: situatie 1

Figure 68: Situatie 2 • Oplossing Werken met een laser of nauwkeurige afstandsmeter kan een oplossing zijn. Deze hoeft maar een klein bereik te hebben, namelijk het bereik van 1 tand, maar is voor onze toepassing te duur. Voor onze toepassing volstaat een eenvoudige oplossing. We kunnen namelijk altijd vanuit 1 kant naderen, bv. altijd naderen van de onderkant. Situatie 1 of situatie 2 zal zich nooit voordoen, situatie 3 wordt dan ook automatisch herleid tot enkel het 1e geval. Deze manier van sturen zal ons altijd hetzelfde niveau opleveren! Men zou kunnen denken dat dit een grote omweg is. Niets is echter minder waar! Het zal een beetje meer tijd kosten, maar de extra af te leggen weg zal slechts 2 mm zijn. We vergelijken even de verschillende situaties. Indien we terug starten van situatie 1 blijft de af te leggen weg gelijk. Wanneer we starten van situatie 2 zullen we eerst naar niveau 1 gaan. Zoals u op de schets ziet, zal dit net onder niveau 2 zijn. Hier stopt de lift dus met de neerwaartse beweging.


Pagina 80

Figuur 69: Illustratie oplossing Vervolgens zal de lift naar boven gaan en stoppen op niveau 2.

Figuur 70: Illustratie oplossing De opwaartse beweging zal dus niet zo groot zijn. De gebruiker zal dit bijna niet merken. Enkel aan het schakelen van de relais zal hij het horen. Het totale aantal niveaus is 12 aangezien we 6 niveaus hebben die elk een in en uitvoer moeten hebben. We zullen dus 4 schakelaars nodig hebben. Op deze manier kunnen we 2^4=16 niveaus maken.

8.1.7 De keuze van plaatslocatie De keuze van de plaatslocatie gebeurde enerzijds op vlak van kwaliteit, anderzijds op financieel vlak. We hadden keuze uit de volgende mogelijkheden: A. B. C. D. E.

Een relatief meetsysteem (encoder/inductosyn/tantlat met encoder/…) Potentiometer Potentiometer met koordje aan (zelf ontwikkeld) Stringpot Naderingsschakelaars

Optie A: Een relatief meetsysteem Het relatieve meetsysteem heeft zijn nadelen, dit bij stroomuitval en dergelijke meer. Daarenboven komt dan nog eens het prijskaartje… zodoende is de eerste optie volledig uitgeschakeld.


Pagina 81

Optie B: Potentiometer Het gebruik van enkel een potentiometer werd onderzocht. We hebben via de resolutie kunnen bepalen dat de hoekuitwijking te klein is om een nauwkeurige meting te kunnen doen. De meting moet nauwkeurig zijn tot op 1mm. De hoekverdraaiing is slechts van 0 tot 40° voor 900mm hoogte. Stel dat het verloop tussen de hoek en de hoogte evenredig is, dan hebben we 900mm/40°. Per graad hebben we een uitwijking van 22.5mm daarenboven is de gewenste nauwkeurigheid is 1mm. Deze 1mm geeft een hoekverdraaiing van 0.044° Er bestaat geen enkele potentiometer die nauwkeurig is op 4 tiende van 1 graad. Het is m.a.w. vrij moeilijk een dergelijke uitvoering uit te voeren. Bovendien komt daar nog eens de bevestiging van de potentiometer op het scharnier bij. Alle onderdelen die gebruikt worden bij de montage moeten een speling hebben die minder is dan 0.04° en dat is zo goed als onmogelijk. Optie C: Potentiometer met koordje (zelf ontwikkeld) Om deze oplossing te maken hebben we geïnformeerd voor dergelijke fijne mechanica zodat we iets soortgelijks zelf konden ontwikkelen. Dit in de veronderstelling dat een de volgende optie (stringpot) niet bestond. Het grootste probleem was bij het ontwikkelen van iets dergelijks is dat we niet over de nodige knowhow beschikken. Een ander probleem is dat, aangezien we niet de grote serieproductie kunnen doen, we ons ontwerp niet perfect kunnen optimaliseren en bv. niet de gepaste behuizing kunnen laten maken in kunststof, geen onderdelen op maat kunnen laten maken, enz. Optie D: Stringpot De nauwkeurigheid van de door ons gekozen stringpot is 1.5mm. Dat is net voldoende voor onze toepassing. Qua prijsklasse ligt die ruimschoots binnen het budget met een prijs van 100 euro per 10 stuks! Deze stringpots bestaan echter in allerlei klassen van zeer eenvoudige types( gebruikt door ons) tot zeer dure types (500 euro en meer). Het type dat door ons gekozen is, zou in principe moeten voldoen aan de eisen. Dit zal echter getest worden bij de implementatie van het rek. Indien deze stringpot niet voldoet aan de gestelde kwaliteit, kunnen we deze zeer eenvoudig veranderen door een ander type te nemen wat veel robuuster, nauwkeuriger en duurder is. Om deze aanpassing te doen moeten we niets veranderen aan ons ontwerp. We veranderen enkel de stringpot door een andere en eventueel moeten we ervoor zorgen dat er een andere support gemaakt wordt. Optie E: Naderingsschakelaars Schakelaars zijn een oplossing die vrij goed en degelijk is. We hebben toch niet voor deze oplossing gekozen omwille van verschillende redenen. Qua prijsklasse zitten we met deze schakelaars boven de stringpot. Een doorslaggevende factor is echter dat het geheel niet zo mooi zal ogen. We moeten zeker een vast deel hebben wat ofwel bestaat uit een voet met de 4 profielen ofwel uit een voet met daarop de 4 schakelaars. Deze voet mag echter niet bewegen en moet daarom vastgemaakt worden aan de onderzijde van de lift. Dit zal bijgevolg niet zo mooi ogen, is kwetsbaar voor omgevingsfactoren terwijl de stringpot klein genoeg is om binnenin de schaarlift te passen en zo mooi/veilig weg te zitten.

8.2 De logische controller In dit deel zullen we kijken wat de mogelijkheden zijn voor de logische controller. Van de klant hebben we de specifieke eisen vernomen wat die de sturing exact moet kunnen behalve veiligheid. Een totale opsomming vindt u iets verder in deze tekst. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 82

Deze lijst hebben we doorgegeven aan leveranciers van PLC’s en gelijksoortige oplossingen. Het bedrijf ARDIS gaf eveneens mee dat zij werken met een µ-controller, die ontwikkeld is voor hun nieuwe toepassingen. Mits kleine aanpassingen zou deze eventueel ook gebruikt kunnen worden voor de sturing van onze toepassing. Het grote voordeel van deze eenheid is het protocol dat hetzelfde blijft, de knowhow voor de aansturing is m.a.w. aanwezig. Er is een nauwe band met de toeleverancier bij eventuele problemen én deze eenheid kost slechts 160 euro per stuk. Bijgevolg wisten we direct onder welke prijs we moesten duiken.

Lijst van vereiste zaken voor de logische controller/sturingseenheid Situering Sturing krijgt bepaalde info door over de ethernetbus of eventueel usb van een pc. Deze geeft het niveau door dat moet bereikt worden en moet de volgende zaken aansturen: Het sturen van de lichten + audiosignaal OPTIE 1 Licht: “in werking”, het sturen van een licht: “ klaar voor input” +eventueel nog een audiosignaal OPTIE 2 Het sturen van meerdere lichten: 10 verschillende lichten. Mogelijkheid tot rechtstreeks aansturen van lampen? 40W? 60W? 24V?-220V? Of het rechtreeks aansturen van leds. Het sturen van de motor OPTIE 1(voorkeur) Via gewoon ventiel, aan uit contact: I/O OPTIE 2 Via encoder, spindel. Positiebepaling Via encoder op de spindel Met behulp van contacten Veiligheid Eindeloop contacten Noodstop Geschatte kostprijs sturing: 150 euro Toegang: -Ethernet -Usb(optioneel) -Serieel(optioneel) I/O’s: -5-10, afhankelijk van bovenstaande opties. Bij het contacteren van verschillende leveranciers kwamen we tot de conclusie dat een basis PLC rond de 150 euro kost, zonder opties enkel met I/O. Aangezien wij een stringpot gebruiken moet de PLC uitgerust worden met een analoge module. Dat is dan weer een meerprijs van rond de 20 à 50 euro, afhankelijk van leverancier.


Pagina 83

Communicatie tussen pc en de PLC is bij de ene leverancier inbegrepen, bij de andere niet. Extra software voor op de pc was eveneens bij de ene leverancier een meerprijs, bij de andere niet. Aangezien onze klant een zelf ontwikkelde µ-controller( IN-key) heeft die hij prefereert, hebben we beslist deze te gebruiken. In het deeltje software zult u zien hoe de interface eruitziet om te communiceren met die µ-controller.

9 Het productiedossier en de productie 9.1 Inleiding Voordat we kunnen starten met de productie moet deze eerst goed voorbereid zijn. Daarvoor zijn de productiedossiers nodig. Deze omvatten alle 2D-tekeningen van de stukken, zaaglijsten en eventueel tekeningen voor lasersnijder e.d. Vervolgens hebben we de productie die ik zelf mocht doen. Hierbij zijn een eerste golf van correcties doorgevoerd. Deze zijn reeds meegenomen in het productiedossier en hier ziet u dus de aangepaste plannen. Nadat het rek volledig geproduceerd en gespoten is, zal het geassembleerd worden samen met de schaarlift. De sturing zal gemonteerd worden en het geheel zal gedurende 2 maanden continu draaien om er eventuele fouten uit te halen en de zwakke schakel te bepalen van de totale constructie.

9.2 Het productiedossier 9.2.1 Zaaglijst Als eerste onderdeel in het productieproces komt de zaaglijst. Dit is een lijst die naar de zagerij gaat. Deze lijst bevat ook alle materialen die men nodig heeft voor productie met uitzondering van de gelaserde stukken. Eventuele opmerkingen kunnen op de zaaglijst gezet worden. Hieronder vindt u de zaaglijst van dit project. Op de zaaglijst zijn alle eenheden standaard in mm. In de rechtse kolom vindt u het bijhorende tekeningnummer en kolom “serie” het aantal te zagen stukken. De rest van de kolommen spreken voor zich. De zaaglijst vindt u in bijlage.

9.2.2 De tekeningen Deze tekeningen zijn allemaal te vinden in de bijlagen.

10 Veiligheid 10.1 Risico’s Bij de risicoanalyse zullen we kijken naar de mogelijke gevolgen van ongevallen die kunnen voorkomen met de schaarlift en het platenrek. Deze gevolgen zullen we hier allemaal op een rijtje zetten. Vervolgens kunnen we kijken wat de Sil-klasse is van onze installatie.


Pagina 84

10.1.1Het knellen van de voeten Wanneer iemand zijn voeten onder de schaarlift steekt wanneer deze net naar het laagste niveau gaat, kan de persoon in kwestie zijn voet gekneld zitten onder de schaarlift. Hierbij is er een kans dat de gebruiker zijn of haar tenen/voet verliest, want het gewicht dat in dat geval op zijn voet zal rusten is maximaal 500kg (totale massa van het rek met platen). Dat komt doordat de hydraulische cilinders niet zullen duwen, maar enkel zonder druk gezet worden waardoor het rek kan zakken. Afhankelijk van de opstelling is er meer kans of minder kans dat dit zich voordoet.

10.1.2Het knellen van vingers •

Knellen tussen de scharnierpunten van de schaarlift Het knellen van de vingers of handen tussen de scharnieren van de schaarlift is vrij onwaarschijnlijk. Hiervoor moet de arbeider reeds op zijn knieën gaan zitten en echt zijn handen tussen de machine steken. De waarschijnlijkheid van dit ongeval is echter zeer klein. • Knellen tussen platen en luchtkussentafel Deze mogelijkheid is samen met de vorige optie enkel mogelijk in het geval van de opstellingen met de luchtkussentafel zie “DEEL1: 3.2 Mogelijke opstellingen”. Wanneer het rek afzonderlijk staat, is er geen enkele knelling mogelijk.

Figuur 71: Schets zijdelingse opstelling Indien er platen in het rek liggen, zouden we onze hand kunnen knellen tussen de luchtkussentafel en de plaat die in het rek ligt. Dit is echter weinig waarschijnlijk,want dan zouden we immers de plaat moeten vasthouden, terwijl het rek dan net naar beneden zakt. Bovendien gaat de zakkende beweging niet zo heel snel, dus kunnen we nog altijd onze handen wegtrekken. Eveneens zijn de maximale dimensies van de te stockeren stroken altijd kleiner dan de maximale afmetingen van het rek. Dit wordt immers zo opgevangen in de software. Voor de minimumdimensies te zien in “Figuur 72: Schets zijaanzicht schaartafel met luchtkussen tafel”. De machinebediener moet dus de strook niet volledig in het rek plaatsen om geklemd te raken.


Pagina 85

• Knellen tussen staven en luchtkussentafel. Dit geval is nog minder waarschijnlijk dan het vorige. Het totale hefplateau komt in principe nooit hoger of boven de luchtkussentafel. Enkel de staven zullen voorbij de luchtkussentafel passeren. Het knellen van uw hand tussen een staaf en de luchtkussentafel is niet mogelijk omdat er een te grote afstand is tussen de top van de staven en de lucht kussen tafel. Hieronder ziet u een schets van deze situatie.

Figuur 72: Schets zijaanzicht schaartafel met luchtkussen tafel Hier ziet u in zijaanzicht het rek dat op het plateau van de schaartafel gemonteerd staat. De schaarconstructie zelf is hier niet getekend. Rechts ziet u de grote blok die de luchtkussentafel voorstelt. Hier staat de lift op het hoogste niveau dat mogelijk is. Op de gele staaf ziet u eveneens dat er een strook op ligt met de maximale breedte. We zien hier duidelijk dat er geen mogelijkheid bestaat dat de vingers tussen het plateau van de schaartafel en de luchtkussentafel geklemd zullen raken. Tussen de luchtkussentafel en de platen/staven is de afstand minimaal 10cm. De waarschijnlijkheid van het klemmen van de handen is hier eveneens miniem.

10.2 Het bepalen van de Sil- klasse Voor het bepalen van de Sil-klasse van ons platenrek zullen we kijken naar het zwaarste ongeval. In beide bovenstaande gevallen kunnen we een ledemaat verliezen in het ergste geval. Als we kijken naar de waarschijnlijkheid bovenstaande risico’s, dan zien we dat het knellen van een voet de grootste waarschijnlijkheid heeft. Dat geval zullen we daarom nu verder onderzoeken. In “Figuur 73: Parameters bij risicoanalyse volgens IEC 61508” vindt u de parameters terug. Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Pagina 86

De consequentie van dat ongeval is een serieus permanente verwonding, wat ons doet belanden bij parameter C2. De frequentie van blootstelling is F1. In het geval van een zijdelingse opstelling staat het rek immers achter de luchtkussentafel en is het dus vrij moeilijk de voeten te plaatsen onder de constructie aangezien de man achter de machine achter de luchtkussentafel staat. Uiteindelijk kan de verwonding zich enkel voordoen in het geval van het gaan naar het onderste niveau, want in andere gevallen blijft de plateau een eindje boven de grond. De mogelijkheid om het ongeval te vermijden is P1. We kunnen immers eenvoudig de situatie vermijden indien we ver genoeg van de schaarlift staan. De waarschijnlijkheid dat een ongeval zich voordoet is kleiner dan 1 keer per jaar, W2.

Figuur 73: Parameters bij risicoanalyse volgens IEC 61508 Om te kijken welke Sil-klasse we uiteindelijk hebben, gieten we onze beslissingen in het volgende schema.


Pagina 87

Figuur 74: Parameters bij risico-analyse volgens IEC 61508 We moeten dus net niet aan Sil1 voldoen. We zullen toch enkele preventiemiddelen toepassen.

10.3 Preventiemiddelen 10.3.1Persoonlijke preventiemiddelen Er wordt verondersteld dat de personen die in een industriële omgeving werken veiligheidsschoenen dragen. Indien ze met veiligheidsschoenen onder het rek komen te zitten, is de kans op verlies van een ledemaat zeer klein.

10.3.2Collectieve preventiemiddelen • Lampentoren We hebben op het rek nog een aantal algemene veiligheidsvoorzieningen getroffen. Het rek is namelijk voorzien van een led-toren met daarop 3 lampen. (groen/rood/oranje) In het geval dat het rek in werking is, zal het oranje licht flikkeren. Dit betekent dat men niet in de buurt van de lift mag komen. Indien er een plaat in of uit het rek gehaald moet worden, brandt de groene lamp. Wanneer er geen manipulaties aan het rek moeten worden gedaan, brandt de rode lamp. Zodoende mag de machinearbeider nooit in de buurt van het rek komen wanneer de oranje of rode lamp brandt.


Pagina 88

Figuur 75: Gebruikte signaaltoren • Speciale veiligheidsklep Op de IN-key is er eveneens een ingang voorzien voor een veiligheidsklep. Deze kan gemonteerd worden op de luchtkussentafel. Dat is een extra optie. • De noodstop Op de IN-key is er eveneens een ingang voorzien voor een noodstop. Deze noodstop moet enerzijds gekoppeld worden aan de noodstop voor de machine. Anderzijds is er een aparte noodstop voorzien op een voet om in de nabije buurt van het rek te plaatsen. • Weglaten onderste niveau In de software zal een prioriteit gegeven worden aan bepaalde niveaus. Zo zal er aan het hoogste niveau een lagere prioriteit gegeven worden dan de andere niveaus. Indien er platen gelegd worden in het hoogste niveau, zal de schaarlift het dichtst bij de grond zijn en is het risico op klemming van de voeten mogelijk. Aangezien het hoogste niveau het minst zal gebruikt worden, zal de schaarlift zo weinig mogelijk tegen de grond komen. Op die manier wordt de blootstelling aan het risico zoveel mogelijk verminderd. • Veiligheidsborden Aan de machine zal eveneens een veiligheidsbord bevestigd worden waarop staat dat er moet worden opgelet voor het knellen van de voeten. We plaatsen hier ook een pictogram dat veiligheidsschoenen verplicht zijn

Figuur 76: Pictogram veiligheidsschoenen verplicht


Pagina 89

11 De software Om ons rek te laten functioneren is een testprogramma nodig. Dit programma is geschreven in C#. In de referentie lijst kunt u bij websites de websiste vinden die ik geraadpleegd heb voor de constructie van dit programma. In het eerste deel vindt u de analyse en de interface. In het tweede deel van dit hoofdstuk ziet u de code die becommentarieerd is. Dit is echter louter informatief.

11.1 De interface 11.1.1De analyse Eerst hebben we een analyse gedaan van wat onze software exact moest kunnen. De eerste werkingsmode is kalibratie. De niveaus die we kalibreren zijn de invoerniveaus. Dat zijn de gele staven die gelijk met of net iets onder de luchtkussentafel komen. In deze werking kunnen we de niveaus definiëren (1-7). Vervolgens hebben we de normale werking. Hierbij moeten we kunnen kiezen tussen een niveau(1 t.e.m. 7) en tussen in- of uitvoer. Uitvoer zorgt namelijk dat we een bepaalde overmaat hebben. Verder moeten we ook nog het status kunnen uitlezen van ons platenrek.

Figuur 77: De algemene gebruikersinterface Bespreking gebruikersinterface (algemeen). • Werkingsmode Hier ziet u dat er 2 werkingsmodes zijn normale werking en kalibratie. Deze 2 modes worden verder besproken. • Tabel In deze tabel zijn er 2 kolommen. De 7 rijen worden aangemaakt bij het initialiseren van het programma.


Pagina 90

Figuur 78: Detail interface Hier zien we dat niveau 1 tot en met niveau 7 telkens gekoppeld zijn aan een bepaalde waarde. Het niveau wordt immers uitgelezen door de IN-key als een digitaal cijfer van 0 t.e.m. 1020. Dat betekent dus dat iedere waarde tussen 0 en 1020 staat voor een bepaalde positie. We zullen deze waarde doorsturen naar de IN-key. Vervolgens zal de IN-key naar die waarde gaan. Om ervoor te zorgen dat er geen fouten sluipen in dit systeem, heb ik de waarde die moet worden doorgestuurd gevisualiseerd met het gekoppelde niveau. • Normale werking Hierover krijgt u verder in de tekst meer uitleg. • Kalibratie Hierover krijgt u verder in de tekst meer uitleg. • Status In dit kader komt steeds de status van de IN-key. Het geeft weer welke ingangen op hoog geplaatst zijn en welke op laag geplaatst zijn. • Connect-button De connect-button connecteert de software met de IN-key. Dit is tot op heden nog niet op punt gesteld omdat deze specifieke software van de firma ARDIS nog niet klaar is. Deze connectie moet immers lopen via een proxy-server die nog niet volledig geprogrammeerd is.


Pagina 91

11.1.2 Kalibratie

Figuur 79: De gebruikers interface voor de kalibratie De kalibratiemode werkt vrij eenvoudig. Door een gewenste positie in te voeren gaat het rek omhoog bewegen. Dit kan d.m.v. het drukken op de pijltjes of door een waarde tussen 0 en 1020 in te voeren. Deze box is beperkt tot de invoer van gehele getallen en zal maximaal lopen van 0 tot 1020. Vervolgens kunnen we een niveau selecteren van 1 t.e.m. 7. Als we de gewenste hoogte bereikt hebben, en het goede niveau geselecteerd hebben drukken we op save en zal deze waarde worden opgeslaan bij het bijhorende niveau.

Figuur 80: Na het drukken op de save knop


Pagina 92

11.1.3Normale werking

Figuur 81: De gebruikersinterface voor normale werking Vervolgens hebben we de normale werking. De groep kalibratie is nu verdwenen. Bij de initialisatie werd eveneens invoer geactiveerd. In het vakje overmaat voeren we de hoogte in (in posities 0-1020) die bij de waarde van het niveau moet opgeteld worden. Zo kunt u zelf kiezen of u 1 cm, 1.2 cm of 2 cm bij de hoogte van het niveau optelt. Dit kan eventueel ook de hoogte van de plaat zijn. Als voorbeeld zullen we klikken op niveau 2 met een overmaat van 10. De huidige waarde in het status zou moeten veranderen naar 180 (=waarde van niveau 2(170)+overmaat (10)=180).

Figuur 82: Berekening voorbeeld


Pagina 93

11.2 De code Hieronder zult u de code terug vinden. Deze code is enkel ter illustratie en is gemaakt in c#. Deze code kunt u terug vinden in de Bijlagen.

12 Financiële bespreking Een volledig concrete bespreking van alle kosten kunnen we niet vermelden, dit op vraag van de klant. Het product moet namelijk doorverkocht worden aan de firma ARDIS. Mocht u de verkoopprijs van het rek weten aan de firma ARDIS, dan weet u de winstmarges van het bedrijf ARDIS wat uiteraard niet gewenst is. Hetzelfde geldt voor het stagebedrijf uiteraard. We kunnen u wel vertellen dat een “end user” prijs gehaald is van 6 000 euro. Wanneer er keuzes gemaakt werden tussen verschillende onderdelen, zag u telkens de prijsvergelijking. Op die manier was het mogelijk onze keuze te verantwoorden. Prijzen van de staalconstructie en sommige onderdelen werden niet vrijgegeven aangezien deze toch zeker bij het stagebedrijf worden vervaardigd.

13 Besluit 13.1 De vereisten In het eerste deel worden de vereisten van het eerste deel weergegeven, enkele sleutelwoorden waren hier: • Goedkope versie en duurdere versie • Modulair systeem • Aanpasbaar in grootte Het uiteindelijke rek zoals u het kan terugvinden in “5.4 Het uiteindelijke platenrek” is aanpasbaar in grootte en heeft een goedkope en duurdere uitvoering die beide gebaseerd zijn op hetzelfde basisrek. Om aan de verschillende opstellingen te voldoen, is het mogelijk de verschillende modules op het rek te plaatsen. Deze modules zijn gezien in “5.2 Platenrek met staven”. De uitschuifbare zijden zorgen ervoor dat het rek aanpasbaar is in grootte. (Minimaal 1,7meter, maximaal 3meter lang.)

13.2 Uitwisselbaarheid van de onderdelen Op financieel vlak werd het systeem zo goedkoop mogelijk gehouden. Hierdoor ontstaat de kans dat het systeem misschien van een iets lagere kwaliteit is. Het ontwerp heeft echter het grote voordeel dat elk onderdeel van dit systeem kan vervangen worden door een ander. Hierbij wordt er onder andere gedacht aan de stringpot en de schaarlift. Indien blijkt dat de gekozen stringpot niet voldoet, kan deze zeer eenvoudig veranderd worden door een ander type stringpot met betere eigenschappen, hetzelfde geldt voor de gekozen schaarlift. Op vlak van veiligheid voldoet het systeem aan de basis vereisten. Wanneer een bedrijf echter aan zeer strenge veiligheidsnormen moet voldoen, kan het de schaarlift vervangen door een type die aan hogere veiligheidsnormen voldoet. Ook hier moeten geen al te grote aanpassingen gebeuren.


Pagina 94

13.3 Algemeen besluit Algemeen kan er besloten worden dat dit platenrek volledig voldoet aan de gestelde eisen van de klant. Het is niet alleen zeer modulair, maar het voldoet eveneens aan alle strenge eisen van de markt. Dankzij dit eindwerk en onderzoek heeft de firma ESPEEL er een nieuw product bij in zijn gamma. Dit product maakt een reële kans om een vast product te worden waarbij geen engineering meer nodig is. Het productiedossier moet enkel nog doorgegeven worden aan de afdeling productie. Dit product kan eventueel vervaardigd worden tijdens een luwte in de productie om zodoende in stock te plaatsen. Naarmate dit product meer gevraagd wordt, kan het mogelijk zijn om er een echt serieproduct van te maken. De firma ESPEEL heeft het grote voordeel dat het klaar is voor de lancering van de strokenbuffer voor opdeelzagen deze lancering zal gebeuren samen met Intelligent Cutting. Op die manier heeft ESPEEL een zeer grote voorsprong op eventuele concurrenten die van deze ontwikkelingen nog niet op de hoogte zijn.


Pagina 95

Literatuurlijst [Websites] Heftafels:

http://www.grundei.be/ (op 5/09/2008) www.rogiers.be (op 5/09/2008) www.interlift.com (op 6/12/2008)

Hefelement:

www.quickwood.com (op 6/12/2008)

Aandrijving van het hefelement:

www.stuifmeel.nl (op 6/12/2008) www.festo.be (op 6/12/2008) www.hiwin.com.tw (op 6/12/2008)

Het rek:

www.jowi.at (op 6/12/2008)

Mini Clark

www.zijlader.com

Sturing

www.siemens.be www.besturingen.com Catalogus “Beckhof 2008”

Algemene info

www.csp-engineering.be

Programmeren

http://msdn.microsoft.com/nl-nl/default.aspx

[Contact personen] Rolletjes

WTT Fördertechniek GmbH Wellershansen 3 D42929 Wermelskirchen Tel +49 2196 942-0 http://www.wtt-foerdertechnik.de/home/index2.htm (op 2/2/2009) contact persoon: H Schmitt

[Catalogusen] Berekening geleidingsprofielen http://www.vansichen.be/?gclid=CN6qo6yY0JoCFVN_3godGFdS3A (op 20/05/2009) [Cursus] machine elementen door Dhr. R. Vanmaercke gebaseerd op “Roloff/ Matek machineonderdelen (3e druk,2002)” Sterkteleer, deel 1 en 2 door A.Dekeyser editie 2005 [Data sheet] “LX-PA series ratiometric voltage output.” (editie 2003) [Veiligheidsnormen] Dean Simon (1999). “IEC 61508 Assessing the Hazard of Risk” Sauf Consulting Ltd [Sil-klassen]


Pagina 96

Baybutt Paul (s.d.) “An improved risk graph approach for determination of safety integrity levels (SIL)”


Pagina 97

Bijlagen


Pagina 98

Zaaglijst

VK

Opgesteld door

BDL

8-mei-09

rechthoekige buis 50x50x4 rechthoekige buis 60x60x4 rechthoekige buis 80x50x4 rechthoekige buis 70x40x4 rechthoekige buis 80x50x4 ronde buis diam 21,3x2 plat 30x5 plat 60x10

70x40x3 is ook goed!

Eventueel op laser

Materiaal 1420 950 1740 1200 50 860 956 130

Tabel 7: De Zaaglijst


Pagina 99

#/Serie

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Datum :

Dikte

Opmerkingen

1

Breedte

Benaming

Serie :

Lengte

PO04-0354

Nr.

Projekt : ARDI-key- eindwerk BDL Onderdeel : platenrek Klant : -

Projectverantw. JDE

5 3 2 4 4 35 4 3

1_001 balk met gaten voor buizen2 1_002 steunbalk onderzijde 1_004grote houders basis 1_006 lengte houders 1_007 kleine houders 1_005ronde buizen 1_008 kruis achteraan 1_003 achterlip voor grondbalk

De code van de interface private string address= "99\""; private bool variabele; private string Ip = "192.168.0.100"; private string Port = "33333"; private Client m_netclient = null; private int HuidigeWaarde=12; private Boolean Op; private Boolean Neer; private Boolean Buzzy; private Boolean PosOk; private Boolean EindeHoog; private Boolean EindeLaag; private Boolean Invoer=true; private int correctieuitvoer=15; private int maximaleWaarde =1022; private int aantalNiveaus = 6;// maximaal 99 int[] Array = new int[99]; // initialiseren van de form #region initialiseren public Form1() { InitializeComponent(); comboBox1.Text = "1"; } // initialiseren van de form, dit wordt uitgevoerd wanneer de gebruiker start. private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { inidata(); numericUpDown1.Value = HuidigeWaarde; numericUpDown2.Value = correctieuitvoer; } // inidata zorgt er voor dat het array + display wordt geinitialiseerd private void inidata() { for (int i = 0; i < aantalNiveaus; i++) { this.dataGridView1.Rows.Add();// de juiste dimensie voor de niveaus

het

creeeren

van

} for (int i = 0; i <= aantalNiveaus; i++) // het berekenen van de waarden voor in de tabel... Het voorlopig invullen { waardeInsteken(i, i + 1, 0); int waarde = 0; waarde = ((maximaleWaarde / aantalNiveaus) * i); Array[i] = waarde; waardeInsteken(i, Array[i], 1); } } # endregion

#region algemene code #region events // algemene code voor keuze calibratie of gewone werking


Pagina 100

// button calibratie, zorgt er voor dat de knoppen voor enkel calibratie te zien zijn private void radioButton4_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) { groupBox3.Show(); groupBox2.Hide(); } //button inwerking, zorgt er voor dat de knoppen terug zichtbaar zijn. private void radioButton3_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) { groupBox3.Hide(); groupBox2.Show(); radioButton2.Select(); } #endregion events

#region methoden // dit schrijft de huidige waarde in het daarvoor voorzien label private void schrijfhuidigewaarde() { label1.Text = HuidigeWaarde.ToString();

} //dit stuk code zorgt er voor dat er een gepaste waarde wordt ingestoken in de kolom. private void waardeInsteken(int rij, int waarde, int cell) { this.dataGridView1.Rows[rij].Cells[cell].Value

=

waarde; } #endregion methoden #endregion algemene code #region kalibratie #region events // drukken op de save button! private void button10_Click(object sender, EventArgs e) { int niveau; int waarde; string test; waarde= System.Convert.ToInt16(numericUpDown1.Value);//waarde uitlezen uit de updown1 niveau = int.Parse(comboBox1.Text);//nieveau uitlezen uit de combobox. Array[niveau - 1] = waarde;// waarde bij bijhorden niveau steken in array0 waardeInsteken(niveau - 1, Array[niveau-1], 1);// waarde op uit array insteken }

// Aansturen van het rek dmv de numericUpDownBox


Pagina 101

// als er een andere waarde wordt ingevoerd gaat het rek naar die waarde. private void numericUpDown1_ValueChanged(object sender, EventArgs e) { int waarde; waarde = System.Convert.ToInt16(numericUpDown1.Value);//waarde uitlezen uit de updown1 HuidigeWaarde = waarde; gotoposition(waarde); } #endregion events #region methoden // De go to position, FYSIEK aansturen van het rek // private void gotoposition(int position) { if (position < 0) MessageBox.Show("positie te klein,positie moet tussen 01024 zijn"); if (position > 1024) MessageBox.Show("positie te groot,positie moet tussen 01024 zijn"); else { HuidigeWaarde = position; schrijfhuidigewaarde(); } } #endregion methoden #endregion kalibratie #region gewone werking #region events //GEWONE WERKING // In of uitvoer controle // controleert of we invoer hebben private void radioButton1_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) { Invoer = false; } //controleert of we uitvoer hebben private void radioButton2_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) { Invoer = true; } // aansturen knoppen voor normale werking knoppen 1-7 private void button1_Click_1(object sender, EventArgs e) { GotoPoshulp(1); } private void button2_Click(object sender, EventArgs e) { GotoPoshulp(2); } private void button3_Click(object sender, EventArgs e) { GotoPoshulp(3);


Pagina 102

} private void button4_Click(object sender, EventArgs e) { GotoPoshulp(4); } private void button5_Click(object sender, EventArgs e) { GotoPoshulp(5); } private void button6_Click(object sender, EventArgs e) { GotoPoshulp(6); } private void button7_Click(object sender, EventArgs e) { GotoPoshulp(7); } #endregion events #region methoden // hulp methode voor het drukken van de knoppen! private void GotoPoshulp(int niveau) { int waarde; niveau--; waarde= Array[niveau]; if (Invoer ==false)// dit wil zeggen we willen uitvoeren waarde = waarde + correctieuitvoer;// nieuwe waarde berekenen. gotoposition(waarde);// fysiek gaan naar de gevraagde waarde. // gotoposition2(waarde); } // zorgt voor instellen van de overmaat! private void numericUpDown2_ValueChanged(object sender, EventArgs e) { correctieuitvoer = System.Convert.ToInt16(numericUpDown2.Value); } private void button8_Click(object sender, EventArgs e) { m_netclient = new Client(Ip, Port,"5", out variabele); } #endregion methoden # endregion gewone werking


Pagina 103

Realisatie van een automatische strokenbuffer voor opdeelzagen

Recommend Documents