De prestaties van je vacuümhandlingsysteem zijn doorgaans zo goed als de configuratie ervan voor de specifieke toepassing. Dit heeft uiteraard direct te maken met het werkstuk dat je wilt optillen of verplaatsen, bijvoorbeeld het gewicht en de vorm ervan. Andere overwegingen zijn de beoogde cyclustijd en slaglengte. Na het vaststellen van deze factoren wordt het mogelijk om te experimenteren met het vacuümniveau, de diameter van de zuignap en het aantal zuignappen om het best presterende vacuümhandlingsysteem te realiseren dat snel, betrouwbaar en energiezuinig is.
Door Tom Litster, Engineer Persluchtapparatuur SMC European Technical Centre
JUNI 2022
Slim omgaan met componenten
Volledige kennis van het werkstuk moet altijd je uitgangspunt zijn voor elk project met een vacuümhandlingsysteem. Hoeveel weegt het onderdeel bijvoorbeeld en wat is de vorm, textuur en temperatuur van het oppervlak?
Links: SMC ZP3P-JT serie – Voor de adsorptieoverbrenging van werkstukken met flexibele zachte folieverpakkingen.
Midden: SMC ZNC serie – Voor de adsorptieoverbrenging van dunne doeken, folies, printplaten, etc.
Rechts: SMC ZP3C serie – Voor de adsorptieoverbrenging van golfkarton, etc., waarbij een hoge slijtvastheid vereist is in toepassingen zoals pick & place en verpakken.
Procesfactoren zijn ook van invloed. Welke snelheid per tijdseenheid is bijvoorbeeld vereist voor het voltooien van je cyclus? En welke slaglengte en transportafstanden zijn nodig voor de handling van het werkstuk?
Vervolgens kan het systeemontwerp beginnen, hoewel het bepalen van de optimale bedrijfsparameters trial and error vergt als onderdeel van de procesontwikkeling. Let allereerst goed op het vacuümniveau, want als dit toeneemt, neemt ook het energieverbruik toe. Het is de moeite waard om uit te leggen dat het vacuümniveau het verschil is tussen de atmosferische druk en de druk in het geëvacueerde systeem. De gebruikelijke atmosferische druk is 101,4 kPa (0% vacuüm), dus 50% vacuüm is 50,7 kPa (of 5,07 N/cm2). Het perfecte vacuüm biedt een kracht van 10,14 N/cm2, maar vacuümniveaus in handlingsystemen zijn altijd lager.
Grotere diameter
Sommige engineers maken een fout door de toevoerdruk te verhogen om een hogere houdkracht te bereiken, maar dit leidt tot meer energieverbruik en hogere kosten. In plaats daarvan is het in bepaalde toepassingen mogelijk om de diameter van de vacuümzuignappen te vergroten. Als je de diameter van je zuignappen verdubbelt, verviervoudigt de hefkracht, terwijl de energiekosten gelijk blijven, omdat de toevoerdruk niet toeneemt. Het prijsverschil tussen een vacuümgrijper met een diameter van 20 mm en 40 mm is meestal minder dan 5 euro.
Het aantal zuignappen aanpassen kan ook een optie zijn om de totale eigendomskosten (TCO) te verlagen. Maar in alle gevallen is de beste oplossing voor wie de energie-efficiëntie wil maximaliseren en de kosten wil drukken, het gebruik van simulatiesoftware, rekentabellen en de ruime ervaring van SMC in vacuümhandlingtoepassingen.
Veiligheid in getallen
De meeste spelers in de markt zullen een veiligheidsfactor 2 toepassen voor horizontale vacuümhandlingsystemen en 4 voor verticale. Op andere momenten zullen ze overwegen om een kracht toe te passen die twee keer zo groot is als de vereiste kracht, onder meer om te proberen het risico op lekkage te compenseren. Ervaring is echter onvervangbaar. Onze jarenlange knowhow en expertise leren ons dat hogere veiligheidsfactoren nodig zijn om ervoor te zorgen dat jouw vacuümsysteem onder alle omstandigheden betrouwbaar blijft. Daarom hanteren we veiligheidsfactor 4 in horizontale toepassingen en 8 in verticale toepassingen.
Uiteindelijk zal alleen de berekening van de juiste systeemconfiguratie leiden tot het optimale resultaat: een veilig, betrouwbaar, goed presterend en energiezuinig vacuümhandlingsysteem met een lage TCO.
