We weten allemaal dat de belangrijkste aspecten van een vacuümsysteem de toepassing en de systeemlayout zijn. Het gaat meestal om de methode van vacuümgeneratie en dus of je ejectoren of pompen gebruikt om de vacuüm te genereren en werkstukken te verplaatsen. Maar er zijn veel meer belangrijke systeemcomponenten die, als je ze over het hoofd ziet, ertoe kunnen leiden dat je vacuümunit niet optimaal presteert.
Door Irina Hermann, Product Manager SMC Germany
JUNI 2022
Slimme oplossingen
Er zijn diverse slimme vacuümoplossingen, zoals slimme ventieleilanden die gebruik maken van real-time regeling via seriële communicatie. Zo kun je je componenten aansturen via integratie met een PLC en conditiemonitoring en voorspellende onderhoudsstrategieën eenvoudiger introduceren. Andere voordelen zijn het op afstand bedienen van de vacuümejector, vacuümgeneratie op verzoek (afhankelijk van het vooraf ingestelde vacuümniveau dat moet worden gehandhaafd) en het onderbreken van de vacuümflow, wat de snelheid van je vacuümtoepassing verhoogt.
Een passende oplossing
Een vacuümhandlingsysteem heeft ook baat bij correct gespecificeerde koppelingen. In eerste instantie moet je altijd controleren of pneumatische koppelingen onder negatieve druk kunnen werken om breuken en lekken te voorkomen en te zorgen dat het systeem perfect werkt. De gekozen koppelingen moeten ook de noodzakelijke flow mogelijk maken, zonder grote drukverliezen. Op basis van deze overwegingen moet je koppelingen kiezen met een afdichtingscontour dat zodanig tegen het slangoppervlak ligt dat hij afdicht, ongeacht of je negatieve of positieve druk gebruikt. Het afdichtingsontwerp van de koppeling heeft dus invloed. Een andere goede tip zijn korte leidingen om kosten, het risico op lekkage en de cyclustijd te beperken.
De filtratiefactor
Filtratie is een ander belangrijk systeemaspect om onderhoudstijd en -kosten te verminderen, omdat het helpt om het vacuümsysteem in stand te houden. Het is ook raadzaam om filterunits in de ejector te installeren, tussen de vacuümzuignap en de ejector, om te voorkomen dat stof- en poederdeeltjes het systeem binnendringen tijdens het adsorptieproces. Het binnendringen van verontreinigingen kan je ejectoren verstoppen of beschadigen, waardoor de levensduur van het systeem in gevaar komt.
SMC inline luchtfilter (ZFC serie): één product voor zowel positieve als negatieve druk.
Afbeelding rechts: werking van de SMC ZFC.
SMC vacuümfilter – AFJ serie: voorkomt problemen met vacuümapparatuur
Afbeelding rechts: werking van de SMC AFJ
Gecentraliseerd of gedecentraliseerd?
Verder moeten engineers nadenken over de discussie met betrekking tot gecentraliseerde of gedecentraliseerde systemen. Een gecentraliseerd vacuümsysteem bestaat uit één ejector of vacuümpomp voor meerdere zuignappen, meestal gemonteerd op de robotarm en verbonden met de zuignappen via slangen. Dit type systeem is een veelgebruikte oplossing die eenvoudig kan worden geïntegreerd en geïnstalleerd.
Bij decentrale systemen bedient één ejector één vacuümzuignap, meestal direct bij de zuignap. De kenmerkende vacuümbron is een ejector die vacuüm genereert door perslucht door een venturi-nozzle te leiden. Een aantrekkelijke optie is een geïntegreerde vacuümzuignap-/ejectoroplossing. Een tweetraps SMC ejector bijvoorbeeld verhoogt het debiet tot 50% en verlaagt het persluchtverbruik tot 30%. Vooral het ontwerp van deze compacte units maakt serieschakeling mogelijk, terwijl montage met borgringen het onderhoud vereenvoudigt, omdat er minder stappen nodig zijn voor het vervangen van de zuignap.
Gedecentraliseerde systemen zijn ook eenvoudig te integreren en installeren. Ze hebben vaak de voorkeur in vacuümhandlingtoepassingen waarin je niet te veel vacuümzuignappen behoeft te gebruiken, omdat ze de productiviteit kunnen verhogen door snellere responstijden. Tegelijkertijd verhogen gedecentraliseerde systemen de veiligheid door meerdere vacuümcircuits te gebruiken voor de verplaatsing van één werkstuk, aangezien één specifieke ejector elke afzonderlijke zuignap aanstuurt. Als één vacuümcircuit uitvalt, beveiligen de andere vacuümsystemen die operationeel blijven het werkstuk.
Vacuümbesparende ventielen
Dit aspect wordt vaak vergeten, maar kan je vacuümsystemen enorm optimaliseren. In toepassingen waar vacuümejectoren meerdere zuignappen aansturen, waarvan sommige het werkstuk niet vasthouden, beperkt een vacuümbesparend ventiel de afnemende vacuümdruk, zodat het werkstuk wordt vastgehouden door de overige zuignappen.
Een ander voordeel van het gebruik van een vacuümbesparend ventiel is dat er niet meer van gereedschap behoeft te worden gewisseld bij het vervangen van een werkstuk. Dat bespaart tijd en vereenvoudigt het regelcircuit.
SMC vacuümbesparend ventiel (ZP2V serie). Stopt automatisch je persluchtverbruik.
Afbeelding rechts: werking van de SMC ZP2V
Grootte is belangrijk
Als we het over optimalisatie hebben, moeten we het ook over afmetingen hebben. Kleine en lichte componenten zorgen niet alleen voor directe voordelen van de cyclustijd, maar maken het ook mogelijk om compactere machines te bouwen met een lager gewicht en vervolgens lagere kosten. Kleinere componenten passen in smalle ruimtes. Daarmee wordt tegemoetgekomen aan steeds meer machine- en robotfabrikanten die ervaren dat klanten behoefte hebben aan compactere oplossingen.
In alle gevallen is SMC een leverancier van totaaloplossingen en kunnen we je adviseren over alle aspecten van je vacuümhandlingsysteem en deze aanpakken om de prestaties, kosten, energie-efficiëntie en betrouwbaarheid te optimaliseren.
