Flexibel toevoersysteem voor stukken draad

Citation for published version (APA):

Jansen, H. J. J. M. (1984). Flexibel toevoersysteem voor stukken draad. (TH Eindhoven. Afd.

Werktuigbouwkunde, Vakgroep Produktietechnologie : WPB; Vol. WPB0108). Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1984

Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at: openaccess@tue.nl

H.J.J.M. Jansen

Dit is het verslag van de Il.-cpdracht, verricht deer de student Heinz Jansen in het kader van zijn werktuigbouw-kundige studie aan de Technische Hogescheel te Eindhoven ·in opdracht van het bedrijf Hessels metaalindustrie b.v. te

Breda gedurende de periede 23 januari - 25 mei 1984.

Dit bedrijf qaf opdracht tot het ontwerp van een -flexibel teeveersysteem voor stukken draad.

In het verslag werden behandeld de komplete opdrachtomschrij-ving met nadere specificaties, gevolgd door een beschrijving van de algemene opbouw van het systeem in hoofdstuk 2.

Hoofdstuk 3 behandelt de principiële opbouw van het teeveer-mechanisme en hoofdstuk 4 doet dit gedetailleerd.

In hoofdstuk 5 tenslotte worden de, overige cnderdel.en van het systeem behandeld.

Ik wil op deze plaats iedereen bedanken, di• m& geholp&n heeft bij de.uitvoering van de opdracht: mijn beg&leider op de TH,.. de heer ~.T.J.M. Smals en het begeleidende team in het bedrijf: d& heren L.J .. B.J. Hes•els, F .. van Herwijn&n, T. Mar-ijnissen en· verder iedereen die bereid was cm tijd vrij te maken als i: k erom vroeq.

Hoofdstuk 1. 2. 3. 4. 4 .. 1 4.2 4 .. 5 4 .. 6 5. 5.1 5.1.1 !5. 1. 2 5.1.3 5.1.4 5.1 .. 5 5.2 5.2.1 5.2.2 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 titel pagina OPDRACHTFORMULERING 1

OPBOUW VAN HET SYSTEEM, UITEINDELIJKE

OPDRACHT 3

HET TOEVOERMECHAN I'SME ó

DE ONDERDELEN VAN HET TOEVOERMECHANISME 10

Het magazijn 10

D• op~rprollen 12

D• glijbaan 14

Oe sluis · 16

Het:, verbindend parall el meenanisme 19

De monolaagniveaudetektoren 21

DE OVERIGE ONDERDELEN VAN HET SYSTEEM 23

De malhouder 23

Het inklemmen van de mal 23

De· uitvoering van de malhouder 28

De beweging van de malhouder 28

De aandriJfmotor 29

D• overbrenging 30

De malgleufdetektor en de overige tasters 31

· De malgleu.fdetektor 31

de overige tasters 32

Het f-rame.

Het besturingssysteem

Besturing vanaf de malgleufdetektor Besturing vanaf de

mcnolaagni~eaudetektoren

Besturing van de malbeweging

33

34 34

37

B

DETAILTEKENING SLUISMECHANISME

B2

c

DETAILTEKENING SLUISDELEN

B3

0"

STANDAARDONDERDELEN

··e4

E

· BESTURING VANAF DE MALGLEUFDETEKTOR

B5

1. OPDRACHTFORMULERING

========================

Konstrueer een toevoersysteem dat een aantal stukken draad in

de gleuven van een mal deponeert binnen de tijd, benodigd

voor het lassen van die draden aan een aantal onderliggende·

loodrecht kruisende draden.

NADERE SPECIFICATIES

·==================-===

De draden (verder genoemd "spijlen"> worden in bussels aangevoerd

variëren in diameter van 2 tot 8 mm variêren in lengte van 100 tot 700 mm

hebben een rechtheidstolerantie van een halve diameter op een maximale lengte van 1200 mm

hebben een diametertolerantie van :!: 0,05 mm

hebben een lengtetolèrantie: van :t.. 0, 5 mm

De gleuven, in de· mal

lopen evenwijdig. binnen een' tolerantie van

±

0,5 mm op

ma>: i maal 700 mm··

kunnen op variabele afstanden van elkaar liggen met een

minimum' van 7 mm·

hebben een zodanige breedte dat de spijlen er ruim in pas-sen, overmaat 0,2 tot 0,5 mm

hebben een rechtheidstolerantie van ± 0,5 mm' op 1200 mm

hebben een rechthoekig.e, vaak vrijwel vierkante dwarsdoor-snede

kunnen in lengte·· ingesteld' worden

De produl<ten waar het in eerste instantie om gaat .

bevatten tot n

=

80 spiJlen in een zekere richting

bevatten meestal m

=

2, 3, 4

o+

5 spijlen in de loodrecht

daarop staand& richting

kunnen speciaal gevormde spijlen bevatten

worden gevraagd in seriegrootten van enige duizenden tot

enige tienduizenden

Het lassen van de spijlen kan per las zo~n 2 tot 3,5 sekonden

in beslag nemen, indien positioneren van de mal en bediening

van de lasmachine door de mens gebeurt •.

Het aantal lassen is afhankelijk van het aantal spijlen m en

de lengte daarvan en bedraagt m, 2m of 3m (alle kruispunten

worden gelast>.

Het toevoersysteem moet in eerste instantie geschikt zl·Jn

voor gebruik met een C-frame lasmachine en later ook direkt

gekoppeld kunnen worden met de in het bedrijf aanwezige

Tevens moet het apparaat zodanig gekonstrueerd worden dat de mal er op ergonomisch verantwoorde hoogte ingeschoven kan worden - plaatsing van het toevoersysteem op een tafel is niet uit te sluiten. Nadat hij gevuld is~ moet de mal er aan dezelfde kant weer t..ti t komen-.

2. OPBOUW VAN HET SYSTEEM; WITEINDELIJKE ClPD.RACHT

=============================================~=====

Het bedrijf krijgt, onder andere, periodiek terugkerende

orders om bepaalde eenvoudige draadmatten te vervaardigen. De aantallen lopen daarbij uiteen van enige honderden tot enkele· ·tienduiz.enden, te leveren binnen een zekere termijn •. Soms ook

levering. van deelaantallen in deeltermi jnen. Vooral al.s de

aantallen groot z1jn, is er behoefte aan enige mechanisatie

bij de samenstelling van de matten. De· produkten waar het in

eerste instantie· om gaat. zien er bijvoorbeeld zÓ uit:

. >

I

Het is duidelijk zichtbaar dat al deze ting een relatief groot. aantal spiJlen

van de spijlen in die richting komt

mechanisatie in aanmerking.

figt.tur 1

produkten in één rich-bevatten. Het inleggen

dan ook primair voor

Momenteel is de produktievolgorde voor bovenstaande produkten als volgt in te delen:

1 .. "langs"spijlen inleqgen (m: kleinste aantal) 2. "dwars"spi jlen 1nleggen <n:· grootste aantal)

3 .. vergrendelen: een strip over de mal klemmen om iets naar

boven uitstekende spi jl.en naar beneden te drukken 4 .. lassen van bovenliggende aan onderliggende spijlen

S. lossen: de mat uit de mal wippen

6. de mat aan een tijdelijk opslagrek hangen

mechanisch inleggen van de spijlen lie-fst binnen de tijd

gebeuren, waarin het puntlassen plaatsvindt. Daarom heb ik

eerst eens opgenomen hoeveel tijd het lassen in beslag neemt.

Dit blijkt voor het leggen van 4 lassen ca. 10 tot 15

secon-den te bedragen. Hierbij moet opgemerkt worden dat 4 la'Ssen

voldoende ziJn om bi.jvoorbeeld een als volgt opgebouwde· mat

volledig te puntlassen:

t

hier met brede elektrode steeds.6: puntlassen

tegelijk leggen.

-figuur 2

De· biJbehorende toevoersnelheid voor het toevoersysteem- is·

gelijk aan detotal"e tastijd gedeeld door het aantal spijlen

en- bedraagt in de meeste gevallen min i maal 0, 5 sekond• per

spijl.

Dat het inleggen van de spijlen binnen de lastijd moet kunnen·

plaatsvinden impliceert al dat

flên

man met twee preetukten

te.gelijkertijd bezig moet :zijn en dus ook de besç:hi..KkinqJ.1lO~tt_

hebben over twee mallen. Neemt men weel"" bovenstaande

produk-tievolgorde aan, maar nu met inbegrip van een toevoersysteem, dan komt de produktievolgorde er als volgt uit te> zien:

L "'langs••spijlen inleggen in mal A, mal B moet ·terug zijn

2. plaats mal A in het toevoersysteem

3. haal mal B uit het toevoersysteem

4. start de spijlentoevoer voor mal A en las der· spijl·err-rrr

mal B

5.

verwijder de mat uit mal

B

ó. hang de mat aan het opslagrek

7.

"langs .. spijlen inleggen in mal

B,

mal

A

moet terug zijn

a.

plaats mal

a

in het toevoersysteem

9.. haal mal A uit het toevoersysteem

10. start de spi.jlentoevoer voor mal B en las de spijlen in

mal A

11. verwijder de mat uit mal A 12. hang de mat aàn het opslagrek

Dit heeft bepaalde konsekwenttas voor de produktie en wel de

volgende:

A. er zijn twee mallen nddig

B. er zijn twee toevoersystemen naast elkaar nodig en wel

vanwege de punten 2 en 3, en de punten 8 en 9; zou men

namelijk met één toevoersysteem werken, dan veranderde

· die produktievol.gorde zou. er dan als volgt u.i.t komen te z:Len:

--~-~-·--- -- --- ---

-~---=---~---~---,---·---.

.

2. leg mal A op een bepaalde plaats

2a .. haal mal B uit het toevoersysteem naar de· werkplek

3. plaats mal ~ i.n het toevoersysteem

.

•· :

a.

leg mal B. op· een· bepaalde plaats

8a. haal mal A uit het toevoersysteem naar de werkplek

9. plaats.mal Bin· het toevoersysteem

c.

het toevoersysteem. moet de mal zowel een heen- als

terug-gaande beweging laten maken: het is niet wenselijk dat

men een stuk moet lopen om de mal op te halen

D. nog steeds gebeurt alles· met de hand behalve het inleggen van de "dwars .. spijlen

Hier zijn stilzwijgend al enige< aannamen gemaakt en wel de

volgende:.

1. de- mal beweegt onder het toevoermechanismedoor en niet

net toevoermechanisme over de• mal; dit .hee-ft vooral als

voordeel dat de· aandr:Ljving. lichter en eenvóudiger

uit-gevoerd kan worden

2. de mal bliJ-ft tijdens de heen- en teruggaande beweging: op hetzel-fde spoor; dit hee-ft als voordeel dat er geen

tijd-verlies. optreedt ten gevolge van overgang op een ander

spo.or

De princ:ip.iële· opbouw van het toevoersysteem volgt al uit. het bovenstaande, maar het kan geen kwaad om het nog eens op een rijtje te zetten:

het belangrijkste onderdeel is het toevoermechanisme, waar

één of meer bussels spijlen ingestort worden en waar de

spijlen één voor één netjes. gedoseerd weer uitkomen

dan is er ook nog de malhouder waarop de mal ingeklemd

wordt en die· een. heen- en weergaande beweging kan maken

De uiteindelijke opdracht nu werd vastgesteld op het

volgenden

maak een overzichtstekening van het toevoermechanisme en

geef daarin de hoofdmaten aan

maak een detailtekening van één van de onderdelen van het

toevoermechanisme; gekozen werd voor de sluis

maak een verslag waarin alle elementen van het

3. HET TOEVOERMECHANISME

==========================·

Bij het ontwerpen van het toevoermechanisme heb.ik het a~­

zonderen van de spijlen van de, bussel in twee stappen laten plaatsvinden, namelijk:

· 1. de bussel reduceren tot een monolaag

2. van de monolaag steeds een spijl a~zonderen <sluis>

Deze werkwijze hee~t voordelen ten opzichte· van het proberen om di.rekt a~zonderlijke spijlen a~ te· spli.tsen van de bussel: 1. men bewerksteil igt een splitsing van ~unkti.es waardoor de kans op storingen te reduceren is; het is. gemakke-lijker een eenvoudig onderdeel te vervolmaken dan een ingewikkeld onderdeel

2. de a~gesplitste· spijlen kunnen een eind verwijderd van de· bussel vrijkomen waardoor men· daar waar de spijl terecht komt. veel bewegings.vri jhei d hee.ft.

3. het is. bijzonder· moeilijk om van een bussel lange· dunne spijlen direkt,. zonder tussenstap, a.fzonderli.jke spijlen . a.f te splitsen

Om.de~ bussel tot een monolaag te· dwingen zijn er verschil--lende. methodieken beschikbaar" hieronder volgen er enkele:

.een opwerprollensysteem

een trillend magaziJn

figuur 3a

trilgoot, waarbij terugrollen van de spijlen door min of meer grove ribbels wordt voorkomen

een jakobsladder, echter alleen voor het vormen van een mo.nolaag, niet voor het· a-fzonderen

-figuur 3b

Ik

heb gekozen voor het opwerprollensysteem omdat dat betrouwbaar werkt en men in het bedrij-f reeds ervaring hee-ft met dezemanier van toevoeren;.

Rekening houdend met· het tweede, bovengenoemde voordeel zou het toevoermechanismeer dan in principe als volgt uit kunnen zien:

-figuur 4

De mate van schee-fstelling van de glijbaan wordt nader besproken in paragraa-f 4.3 •

Een apart probleem vormen kromme draden. Zoals in paragraa-f 4.3 te zien zal ziJn, is er slechts zeer weinig kromming nodig om de draden al te verhi'nderen over de baan te rollen als de ~ellingshoek niet al te groot is.

Er :.nJn verschillende mogelijkheden om dit probleem aan te pakken:

1. men vertelt de leverancier dat draden waarvan de kromming

buiten de opgegeven toleranties valt, niet getolereerd

zullen worden

2. men detekteert kromme draden van tevoren en haalt ze

eruit

kromme draden rollen niet over een .flauwe helling

ze

hangen te ver door bij een tweepuntso.phangi.ng

~·

. ,.

figuur 5

Echter, zelfs al zou men d• leverancier ei·sen stellen, dan

nog kunnen bij transport efl' verdere behandeling

beschadi-gingen optreden ..

Een overzic:hts.tekening waarin de hoofdmaten· zijn aangegeven

is te· vinden in bijlage A.. hierbij zijn nog een aantal.

op-merkingen te plaatsen:

1 •. alle draaipunten welke aan het frame bevestigd dienen te

worden zijn· als ge.Sotelpunt aangegeven:

2. het onderste vlak van de glijbaan is wegklapbaar naar

beneden en kan draaien om het meest linkse gestelpunt;

dit om eventueel .. vastzittende spijlen eenvoudig te kunnen verwijderen

3. onder de rechter opwerprol is een eenvoudig mechanisme

aangebracht dat het onder$te,vlak van de glijbaan op zijn

plaats houdt en dat bij bediening (bovenkant naar rechts

trekken> dezebaan vrijmaakt om naar beneden te klappen

4. de linker opwerprol is gelagerd in de grote.

rechtop-staande he.fboom

5. in de bocht van de glijbaan Î$ een roterende borstel ge-plaatst, die er het beste als volgt uit kan zien:

deze borstel is, evenals de borstelstrip helemaal links op de tekening, te bestellen bij de firma Koti in Weert, voor verdere gegevens zie bijlage D

ó. de glijbaan is schijnbaar onder hellingshoek nul gete-kend; i~ feite klopt dat ~ok, maar het is de bedoeling dat het. hele mechanisme, zoals dit op de tekening st.aat, schee-fgezet wordt.

4·. DE -ONDERDELEN VAN HET TOEVOERMECHANISME

=====================•================•=====

4 ... 1 Het magazijn

______

..,.

__

..,...

__ _

Het magaziJn is. opgebouwd u i t een aantal n-aast el killar 1 i ggen-de· stukken strip, b.ij elkaar gehouden door middel van enketle hoetkbalken,. zoals in onderstaande schetst&: zien is:

/ / / / / / / / / / f-iguur7

De ho&kbal ken steken· noq een stukje- uit. om . eenvoud i ge beves-tiging aan

het

fram& moqeliJk te maken ..

Evenals op de overzi.c:htstekening (bijlage A> is in figuur 7

te zien dat er aan de-. binnenkant van het magazijn een tweetal stri.ppen voor een totnogtoe raadselachtig doel bevestigd is. Aan deze strippen kan men sc:hot.ten vastklemmen, welke· als funktie· hebben de spijlen in axiale richting zodanig in hun bewegingsvrijheid te hinderen, da.t ze tegen de t i j d dat ze op de mal aankomen nog steeds in de gleu-f passen en niet gedeel-telijk ernaast terecht komen.

Om rit.l de schotten aan de strippen vast te klemmen zou

volgende konstruktie kunnen gebruiken:

' >

men de

.figuur 9

Het. S'C:hot zelf mag: van 5 à 10 mm· dikke· st.aalplaa-t vervaardigd

zijn en de· klemmen kunnen met platverzonken schroeven

beves-. tigd wordenbeves-. Een iets gedetailleerder tekening van een klem

is hieronder te zien:

0

0

Het aantal spijlen dat in het magaZlJn past~ waarbij gestreken bovenoppervlak wordt aangenomen:

een

af-i s a+ te lezen uit onderstaand plaatje:

Mntel sr!ja.n

,,

•

•

t

L

•

•

.& fOO

"

_'"

l 4.2 De opwerprollen

"

_"'

,I·

3

•

f figuur 11 ::""1!1

'

.figuur· 12

Over de 1..titvoering zal ik op deze plaats niet meer vermelden dan een paar schetsen betreffende mogelijke uitvoerings-vormen:

-~

::: :=: -:

=

:.:

~

::E

dikwandige pijp

aandrijfas inzetstukje schijf doorlopende as afstandbus figuur 13a

~~~~-.;..__=schijf

~

· - · -_H· ;::

=

trekstang

stuk pijp

-Figuur 13l:J

Voor d• a.andri Jving is het vooral van belang om te weten hoe' de onderlinge beweging van de rollen is:

öö

_A,

_öC

_c

figuur 14

De beweginqen A, en

a·

vereisen een kontinu. in één richting:

werkende aandrijving:, beweging C een heen en weer gaande. In

de gevallen Aen

a

kan men van respektievelijk twee cf één

tussen(tandlwiel gebruik maken cm verstellinq van de rollen

op een andere spijldiameter te vereenvoudigen. In geval

C

kan

men -uit een heel ander vaatje tappen en de . aandri.Jving als

vcolgt uitvoeren::

éacn4rjtdGII941n, .

met. rollen

verll.onC.n

figuur 15

Bij deze uitvoering geeft eek het verstellen op een and~re

spijldiameter geen enkel probleem; de aandriJfstangen zullen

dan niet meer parallel bewegen, maar omdat een beperkte slag

4.3 De glijbaan

De uitvoering is in principe dezelfde als die van

zijn: een aantal naast elkaar liggende strippen,

,gehouden door wat hoekbal ken:

figuur 1ó

het maga-bij elkaar

De sc:huinstelling. van de glijbaan en dus van het hele

toe-veermechanisme· i s afhankelijk van det wrijvingsweerstand

. tussen spijlen en baan en ook van de' krommi.ng< van de spi: j l en ..

Om met het laatste· te beginnen; uit figuur 17 bliJkt dat voor

een g;aringe kromming a! een behoorlijke· scheefstelling van de

baan benodigd is. In de x-richting staat de afwijking van de

rechte liJn uit, betrokken op de straal van de spijl. In

y-richting staat de minimaal benodigde hellingshoek van de baan

uit - de· hoek waarbij de spijl net begint te rollen.

Figuur 18 geeft aan hoe de relevante grootheden gedefiniëerd

zijn ..

~V

1/

V iO fO

/

/

/

/

0 figuur 17 -·

/

.~.

.,V

/

V f,O k

- - r

1,.2. ~ ~ figuur 18

Ook is het mogelijk de hellingshoek af te stemmen op het al dan niet rollen van de spijlen over de baan.

Aangezien de spijlen echter altijd wel wat krom zijn en uit i=iguur 17 blijkt dat er zeèr snel een minimale hoek van 10

graden benodigd is, is: het kriterium van rollen of schuiven .van de spi.jlen niet van belang, want dit levert slechts

hoe-ken tussen S en 10 graden op.

Een laatste' aspekt betreft de uitvoering van de glijbaan. Op de overzichtstekening is te· zien dat de twee delen ervan direkt rechts van de raterendeborstel uit elkaar beginnen te lopen. Men kan zich voorstellen dat dit niet nodig is en dus op. de vol qende man i er uitgevoerd kan worden:

fi gt..tur

19-Hier komt echter een nadeel om de hoek kijken waar men niet direkt rekening mee houdt: om de baan op een andere spijl-diameter in te stellen was het in de oorspronkelijke vershit voldoende om het bovenste deel van de baan alleen wat in vertikale richting te bewegen. In de versie van figuur 19 moeten echter een vertikale én horizontale beweging gemaakt worden. Ook de opening van het vertikale gedeelte moet immers veranderen. Men komt dan dus uit op een beweging onder een hoek van 45 graden:

Dit betekent dat, als in x- en y-richting een verplaatsing a

gewenst is, in bewegingsrichting een verplaatsing 1,4 a

op-gelegd moet worden. Dit houdt vervolgens in dat men in het

midden van de bocht ook een verplaatsing 1,4 a terugvindt:

1t~.

.

.

figuur 21

Misschien kan men dit oplossen door de bocht op de~ een o.f

andere manier- -flexittel uit te voeren, maar ander-s zit men met

het probleem. dat er

een

zodat:lig grote' opening kan ontstaan

dat er tweE!" spijlen· naast elkaar passen waarna er vrijwel

zeker een opstopping optreedt.

4.4 De sluis

Is het meest cruciale onderdeel van het systeem. Over

sll.tis-. mechanismen zijn hele rijen boeken volgeschreven en ui.t die·

veelheid van verschijningsvormen heb ik de volgende lijst van alternatieven samengesteld:

2.

-4.

s:

6.

7.

_8.

-!I.

10.

Van al deze mogelijke vormen kunnen er al een verworpen worden als men voor ogen houdt dat een andere diameter gemakkelijk te doen moet vervallen de nummers 3, 4, 6, 7, 9 en 10.

figuur 22b

aantal meteen omstell i ng_ op zijn. Daarmee Blijven over nummer 1, 2, 5 en 8 .. Hiervan wil ik nummer 5 in elk geval verwerpen omdat_ deze< moeilijk storingsarm uitvoer-baar is. Alternatief 8 zit met dezelfde moeilijkheid als 5, vooral bij' iets kromme, laoge dunne spijlen, en moet daarom ook liever vervallen. Van de zo overblijvende nummers 1 en 2 heb ik uit persoonlijke voorkeur nummer 1 gekozen. De tech-nische uitvoering ervan is te zien in de bijlagen B en C.

Ik heb gekozen voor een uitvoering met bladveren omdat deze: 1. gemakkelijk tussen de strippen van het bovenste deel van

de glijbaan passen;

2. zich aanpassen aan eventuele kromme spijlen.

De.bladveren worden in een vierkant kokerprofiel vastgeklemd door middel van een aantal bouten.

Voor het onderste deel van de sluis is-een hoekbalk het beste omdat er over een breedte van 750 mm geen enkele ondersteu-ninq~is.

De sluis wordt op en neer· bewogen door middel van een .cylinder <Doedijns, voor verdere specificaties zie

bij-lage D>.

De principiële werking ervan is duidelijk te zien staand plaatjEu

(

\

in

4.5 Het verbindend parallelmechanisme

Het aandacht tl"'ekkende en ingewikkeld uitziende mechanisme heeft slechts één funktie: het mogelijk maken dat instelling van h•t toevoermechanisme-op een andere spijldiameter slechts op één plaats hoeft te geschieden. Een gestileerde schets ervan toont. figuur 24::

Er volgt nu een b.eschrijving van alle onderdelen waaruit het mechanisme is opgebouwd.

Om te· beginnen is er de stang A1-AO-A2. Dezebevat op plaats A1. het punt waar de linker opwerprol in gelagerd is .. Draaiing van de stang om AO verandert dus de opening tussen de rollen. Van driehoek C2-E-B2 zijn er twee punten die exakt dezelfde beweging uitvoeren, namelijk C2 en B2, welke draaien om respektievelijk CO en BO. Dit heeft tot gevolg dat elk punt van die driehoek ook die beweging uitvoert. In het bijz.onder punt E zal dus een cirkelvormige beweging om een denkbeeldig pl..lnt EO maken:

(s.L - - - -

. , . ··A 0

figuur 25

Zoals bovenstaande figuur reeds suggereert, is dus E-A2-AO de helft van een denkbeeldig parallellogram E-A2-AO-EO. Dit impliceert tevens dat AO-A2 dus dezelfde beweging maakt als CO-C 1 en BO-B 1 •

D~ driehoeken CO-C1-C2 en 80-81-82 ZlJn verbonden met het bovenste deel van de glijbaan. De opening tussen de twee helften van de glijbaan verandert dus ook de punten 82 en C2 maken een vrijwel vertikale beweging.

De verstelling van de sluis gebeurt met behulp van de twee linkse parallellogrammen CO-C3-D-DO en CO-C3-F-C2:

.o---.D.

_{figuur 26}

Deze konstrukti•· i.~ zo ui.tgevoerd dat driehoek F'-C3-D altijd gelijk blij-ft aan driehoek C2-CO-DO, ook al beweegt eerst-· genoemde driehoek op en neer .. -Omdat er namelijk sprake is van parallellogrammen zal de hoek tussen C3-F en C3-D niet ver-anderen· als diec tussen

co-c2

en CO-OQ niet verandert.

Aan C3,_F is, het bovenste· deel van de slu_is bevestigd (koker met bladveren>, a-an C3-D het onderst• de•l (hoekbalk>. De· onderkanten van de bladveren zullen dus, omdat er overal sprake is van parallellogrammen, dezelfde beweging maken als punt A2 ..

Dat de• bewegingen overal in de juiste richting verlopen i.s gemakkelijk na t• gaan.

Tenslotte nog een laatste' punt: zeer waàrschijnlijk zal het mechanisme vrijwel niet zonder speling in. elkaar gezet kunnen worden. Als deze speling te groot blijkt te zijn om het mechanisme fatoenlijk te laten funktioneren, is het wenselijk om wat veren tussen de parallellogrammen op te nemen, die de speling naar één· kant trekken.

4.6 De monolaagniveaudetektoren

Het systeem is erop gebaseerd dat er zich altijd een aantal spijlen op de glijbaan bevindt. Is dit aantal te klein, dan kan het voorraadje opraken voordat het aangevuld wordt. Is het te groot, dan is er grote kans dat de voorraad doorloopt tot en met de brede opening. Daar zal dan een opstopping van komen. Het zou dus handig zijn om de opwerprollen te komman-deren vana·f de spijlenvoorraad op de glijbaan: wel o-f geen toevoer van spijlen benodigd.

Daarom worden er detektoren langs de glijbaan aangebracht die aangeven of het niveau tot waar de~ spijlen ·zich bevinden onder of boven bepaalde vooraf ingestelde niveaus uitgaat. Deze detektoren worden zodanig opgesteld dat ze zowel een minimum als een maximum' niveau van de monolaag kunnen waar-nemen:

f igt.u.tr 28

Hiervoor vol st.aan dus twee sensoren.

Voor de keuze· van de senseren zijn er verschillend• mogelijk-heden: A. lichtzender - ontvanger B. luchtzender - ontvanger C. induktieve naderingssensor D." capacitieve naderingssensor E. pneumatische naderingssensor F. -fotonic sensor G. mechanische taster

De mogelijkheden A en B hebben het nadeel dat de zender en ontvanger aan weerszijden van de monolaag geplaatst moeten worden .. Bij eventuele verplaatsing van de zender moet men dan ook de ontvanger verplaatsen. Het voordeel van B is dat bij een goede opstelling de luchtstroom lichte spijlen kan voor-uitdrijven:

Verder is natuurlijk een eerde stand ten opzichte gevoeliger dan één enkel en G).

tweetal elementen, die een gedefini-: van elkaar moeten innemen,

storings-elament <alternatieven C, D, E, F "Sensor .. G~ de mechanische taster, moet hier natuurlijk uit-geulfloten worden omdat deze alleen maar werken kan door enige ·weerstand uit te oefenen tegen de monolaag.

De fotonic: sensor werkt alleen fatsoenliJk bij platte, op zi.jn minst enigs::rins reflekterende vlakken en is alleen daarom ci\'l niet bruikbaar. Verder is hij ook erg gevoelig voor omgevingslicht.

zender ont:vcanget'

\ . /

figuur 30

De pneumatische· naclerinçp::.sensor werkt ook het best tegen -platte vlakken en moet daarom liever niet gebruikt worden. Blijven over de capacitieveo en incluktieve naderingssensoren. Hiervan is in dit geval de induktieve het meest. aantrekkelijk omdat men hier te maken heeft met metalen draden, de sensor niet op het oppervlak let en een vrij breed detektievlak heeft. De prijs valt d~arbij ook nog mee.

5.1 De malhouder

5.1.1 Het inklemmen van de- mal

Aan d& inklemming moeten de volgende eisen gesteld worden:

1. niet boven de mal uitstekende bevestigingselementen;

2. moet zo stevig klemmen dat men de, mal niet zomaar kan

verschuiven;

3'. er moeten niet te, veel bevestigingaelementen zijn, dat

kost tijd bij omstellen op andere malmaten;

4 ... moet een groot bereik van rechthoekige malmaten aan-kunnen;:

5. moet snel en eenvoudig op andere malmaten ingesteld

kunnen wor"den;

6. de malmaten Z'ijn onafhankelijk te nemen van de maten van

de spijlen, niet mechanisch gekoppeld;

7. de,mal moet gemakkeliJk tussen de' bevestigingselementen

geschoven kunnen worden;

8. de mal moet snel en eenvoudig ingeklemd kunnen worden;

'fT. de bl!tvestigingselementen moeten de mal zo weinig mogelijk

kunnen beschadigen.

Det inklemming; zal ml!tt behulp van een aantal aanslagen

gebeu-l""en, waarbij d& volgende mogelijke· aanslagen bekeken zullen

worden:

voor de hol!tken: _{-·· . ··-·}

legt 1 vrijheidsgraad vast

legt er 2 vast

D

legt er 3 vast

voor de zijden:

legt 1 vrijheidsgraad vast

0

legt er 2 vast _{figuur 31b}

Een systematische aanpak om de aanslagen te plaatsen is te

zien in de figuren 33 en 34. De indeling is als volgt: de

hoeken van de mal worden met 1, 2, 3 en 4 aangegeven en de

zijden met. A, B, C en D, als in onderstaande figuur:

figuur 32

De cijfers in de bei.de- volgende figuren ge.ven aan hoeveel

vrijheidsgraden er vastgelégd worden en waar. Figuur 33 geeft

een overzicht van de statisch bepaalde situaties, terwijl

figuur 34 dit doet voor de enkelvoudig overbepaalde

situaties.

. . . . . . .

-...

.,

.

.,.

..

situGtie-,

....w

Mlc...cri"'e"· t/f'

sit&l4tie-f !l 3

_'t

A'

"

c.

]) t 1. l

"

A

a

c.

p 1

₃

~

₁

1 .2.

~

~

2

~-

1 1 f

1

a

~-·

,..

•

"-· 1

l

1 1 1 1 f .. ff _k ~ V 0.~ ~ a.

J

0}f}l

_{1 1}

'" 0.11: 1

2.

1

1

t

~ ::1 ~

a

1

2

f

1

1

1

1

A 0.11

b

I _i I i I i _u

a

.J

f

2'

I \ _{f f}

rl;·'

1

1

I

f

...

I

I

I ! .Y_ _u

a

_U

1[

;

f

~

o.tSJ_,

'

₂

₁

₁

₁

1

l

~

~

0

i

_f'

I

1

1 1 1

1lol ···'

_~ figuur.33

I

t

3

1

3

1

1

t

3

f

3 I

f

3

I

t

21

t

.2:

t!

2l2

2j

lz .

1

I

!

I

11 j'

' 1 .

.2.1

: t i

2

1

.:I

'·' t"'

I

2. 1

1

....

~

121

!l ~

1

f

1

•. 2.

r

~·-

I

2

1

.2.

-~-

,,

r

1.11·

r

f

1

--f

1

2

Q •••

fll•

f

f

, L

_n..lii\1

f

f

Q

I.D

1:;

V

2.

1

I

1

' f

2

112.

w

f

21~

I

r.=:n

~

1

J._+-

,2.-+-2-+-+-~:;;;:---'·'--=

7

=--+-+-t--i-+-1+-1+-2.-+-1--+---~-·-""

,:.__s

_P-1

1

1

2.

I

i

T

···.~

2.

f

2.

GP

. figuur 34

De tabellen van figuur 35 maken dEt afvalrace aanschouwelijk, di& ontstaat door successievelijk &lle situaties &&n &lle bovengenoemde· eisen te toetsen <bij iedere volgende e1s worden reeds afgev&llen situaties niet meer bekeken) :

"'-t~ 0. e.i~ 1 J.J

•

$ {,

.,

'

'11"

d IJ

,.

IS

,,

t

R

2;

_T

t t t

t

t T. 3 lt

s

1"

t t t

"

1

_,,,

_{ff ...}

1' figuur 3;$ j

't

~

w

f •

..

""'

'

t••f

IJ»wn~-~~n•wl»ualu~~~uuq!Mulnu~u~ __!._ 1

....

1" 1" lt- T 1'

...

t't' 1" T 1"

...

t

...

3 ltc $:' _{t 't 'tt'} 't _'t

...

"

I

•

~

1 .

..,.

! t 1"

=M

- - ,

_·r

11' I t' t .______

__

t_-fi

r---'

I 't T

Het blijkt dus dat alleen de nummers 0.9· , 1.2 ~ LS en 1.17

overbli.jven. Deze st&an hier nog eens duidelijk naast elk&ar·:

figuur 36

De keuze valt nu op- 1.17 omdat men de mal in dit geval gemakkelijk in en uit kan schuiven en toch goed kan

inklem-men .. Er is weinig kans op beschadigingen als inklem-men de aanslag-vlakken met een zachter materiaal bekleedt of de volledige a&nslagen van bijvoorbeeld plastic maakt.

f

figuur 37

Het is voldoend~ aanslaq 2 in x-richting ta kunnen verstellen

en aanslaq 1 in x- en y-richting.

De sluitschakel kan draaibaar opgèsteld worden en instelbaar

in x-richting :

figuur 38

Als de maltaf el. uit strippen bestaat dan is de instelling van·

aanslag 2 een fluitje van een cent, en die van aanslag 1 ook

niet moeilijk indien de aanslagen als volgt uigevoerd worden:

figuur 39

De klemmen, waarmee de aanslagen op de strippen geklemd

worden, zouden er als volgt uit kunnen zien:

Een mogelijk ander alternatie-f is nog om kleine hefmagneten te gebruiken als aanslagen <met hendel om het magnetisch veld in en uit te schakelen> •

. 5.1. 2 De uitvoering van de malhouder

Net a.ls de glijbaan en het magazijn : een aantal naast elkaar 'liggende strippen, bevestigd op een paar hoekbalken:

I

I I

figuur 41

5.1 ..,3 De- bewegi.ng van de malhouder

Er z:i j n in pri nc:i pe twee' verschi ll ende mogel i j kheden :

glijdende en

rollende voortbeweging •

. Over een glijdende geleiding kan men het volgende opmerken :: vereist goede smering en/o.f loopvlakken van speciaal

materiaal;

er is een zeer goede· rechtlijnige beweging moge-lijk; is behoorlijk gevoelig voor vervuiling;

heeft vrijwel altijd meer wrijving dan een rolgeleiding

en is dus in dit geval eigenlijk niet aan te bevelen want de

beweging hoeft niet zo exakt en vervuiling is zeer wel te

verwachten. Men mag er dus rustig van uit gaan dat een

rol-lende geleiding hier de voorkeur verdient.

Het profiel tussen rollen en rails kan men op heel wat

al a2 bl b2 cl c2 d1 d2 el e2 figuur 42

Mijn voorkeur gaat hierbij uit naar vier alternatieven,

namelijk al, a2, e1 en e2. In deze gevallen hoeven niet beide

rails een specialebewerking te ondergaan zoals in de andere

gevallen.

5.1.4 De aandrijfmotor

Er mag gesteld worden dat de keuze moet vallen· op een

elektrische o-f pneumatische motor. Een hydromotor vereist

namelijk een omvangrijke hydraulische installatie, een

verbrandingsmotor produceert te veel lawaai en a-fvalgassen en

atomaire motoren zijn nog niet commerciêel in klein vermogen

beschikbaar •. De elektromotor verdient hier de voorkeur boven

I

Er ZlJn dan nog enige mogelijkheden 1. synchrone motor,

2. asynchrone motor, 3. gelijkstroommo~or en 4. stappenmotor •

. Indien men de mogelijkheid wenst om de malhouder een

stap-rust beweging te geven, moet men voor een motor zorgen die

vri.jwel geen uitloop hee-ft, dus de stappenmotor en de

schijf-ankermotor .. Er zijn .ook wel besturi.ngen verkrijgbaar waarmee

hetzelfde bereikbaar is voor andere typen motoren, maar die

zijn <nog> aardig duur. Het laatste geldt trouwens ook voor

de besturing van een stappenmotor, zodat dan eigenlijk alleen nog de schijfankermotor overblijft.

Wordt geen stap-rust beweging gevraagd,. dan kan men goed

uitkomen met een asynchrone motor. Er bestaat dan ook nog de

mogelijkheid om een programmeerbare rem te gebruiken op de

motoras om een stap-rust beweging te genereren.

Het is vrijwel niet mogelijk om de stap-rust beweging

mechani-sch te realiseren omdat a> de steek willekeurig

ingesteld moet kunnen worden~en b> er verschillende steken

binnen één en hetzel-fde produkt kunnen voorkomen.

5.1.5 De overbrenging

Hier volgen een aantal redelijke alternatieven die· het de

motor mogelijk maken de malhouder te laten bewegen

1. een s.taaldraad of

s.tal en band

2. een ketting·

3. tandheugel - tandwiel

4. een rubberen rol

()

(j:::§

0

I

0

()

~~:: '~)

""'

oe

figuur 43a

S. een schroefspindel

6. een luchtcylinder

7. een mechanisme

0

0

*=

=

=

::-{3--figuur 43b

S. 2 Oe malg.leufdetektor en de overige tasters

S. 2.1 Oe- ma-lgleufdetektor

Er zijn in eerste instantie drie mani.eren om de malgleuven te detekteren :

A. een naderingssensor die boven de· mal geplaatst. wordt en de gleuven zelf d.etekteert;

B. een naderingssensor die aan de zijkant geplaatst kan

worden en daar in het verlengde v_an de gleuven

aan-gebrachte inkepingen of gaatjes of iets dergelijks

-detekteèrt;

C. een sensor die gaatjes in een apart opgestelde stalen

strip detekteert, die met de mal mee beweegt en

gat-afstanden gelijk aan de gleufgat-afstanden in de mal bevat.

Net als bij de monolaagniveaudetektoren kan men ook hier een

aantal mogelijke sensoren opschrijven

1. lichtzender - ontvanger 2. luchtzender - ontvanger 3. induktieve naderingssensor 4. capacitieve naderingssensor S. pneumatische naderingssensor 6. fotonic sensor 7. mechanische taster

Toegespitst op de bovengenoemde drie gevallen kan het

volgende tabelletje opgesteld worden, dat de geschiktheid van de sensoren voor de verschillende detektiemanieren aangeeft :

1 I. 2: 3 ~

5

'

A

-

-

-

-

++

-B

- - -

-

++

-c

+

++

-

-

₊₊

+

· - ---·---~---·~---·---·---~~-

·---=

ongeschikt +

=

geschikt ++ = uiterst geschikt

7

+

++

++

figuur 44

De. induktieveen capacitieve naderingssensoren ZlJn hier over het algemeen minder bruikbaar omdat ze een breed detektievlak benodigen. Bovendien is een mal nooit van metaal, hetgeen induktieve detektie van de gleuven uitsluit.

Wil een mechanische taster een gleuf fatsoenlijk kunn~

detekteren, dan zal hij .moeten steunen op de mal. ·Omdat houten mallen neigen tot kromtrekken, zou de taster, indien aan het systeemframe bevestigd !I gleuven in het "1 aag 1 i ggende'' deel van de mal wel eens niet willen detekteren :

figuur 45

De pneumatische naderingssensor komt als beste uit . de bus, hetgeen nie.t verwonderlijk is, gezien de volgende voordelen : uitgangssignaal is gemakkelijk geschikt te maken voor het best1.tringssysteem;

goedkoop element; werkt éénzijdig;

<vrijwel) ongevoelig voor stof en vuil;

hoeft alleen maar de aan- o.-f afwezigheid van een plat vlak te detekteren.

5. 2. 2 De over i ge tasters

-Eerst even vertellen waar die voorkomen: er zijn tasters nodig om de aanwezigheid van de mal op de malhouder te ver-klikken en tasters om de heen- en weergaande beweging van de malhouder vast te leggen. Eerstgenoemde tasters kan men aan de aanslagen bevestigen, laatstgenoemde moeten aan het frame bevestigd worden. Men kan hier overal microswitches voor gebruiken.

5.3 Het frame

Over het frame wil ik hier niet al voorstel is om het als vo_l gt uit te

een tafel waarop de malhouder plaatst wordt;

een paar omhoogstaande- platen, tussen het toevoermechanisme sluis --geplaatst wordt.

In een schets ziet dit er zó uit:

te ver uitweiden. Mijn voeren:

met zijn aandrijving ge-dikte 15

à

25. mm, waar-magazijn, glijbaan en

5.4 Het besturingssysteem

5.4.1 Besturing vanaf de malgleufdetektor

Op het moment dat de sensor het signaal geeft: gleuf in

zicht, moet de cylinder, die de sluis bedient, éénmaal

uit-en inschuivuit-en. De luit-engte van het suit-ensorsignaal is niet struit-eng

gedefiniëerd, dus zal er nog wat logika tussen sensor en

cylinder geplaatst moeten worden.

In principe kan men dan uitgaan van de volgende gevallen : 1. er is geen sensorsignaal aanwezig als de. cylinder

terug-keert op de uitgangspositie;

2. er is wel een sensorsignaal aanwezig als de cylinder

terugkeer-t.

Geval 1 is gemakkel i,5k te anticiperen, de moeilijkheden

beginnen met geval 2. Hier zijn drie oplossingsmethoden

mogeliJk:

2a. Men gaat ervan uit dat het sensorsignaal nog ·steeds aan-wez.ig is en men laat de cylinder dus met rust totdat het sensorsignaal wegvalt, waarna geval 1 in werking treedt; 2b. Men gaat ervan uit dat het sensorsignaal nog steeds

aan-wezig is of slechts éénmaal niet aanaan-wezig is geweest.

Afhankelijk hiervan kan een geheugenventiel in een

zekere stand gebracht worden, dat er dan voor zorgt dat,.

zodra de cylinder terug is in Zl.Jn uitgangspositie, hij

direkt weer bediend wordt als dat nodig blijkt.

2c. Men houdt een teller bij, die bij iedere puls vanaf de

maldetaktor met 1 verhoogd wordt en na iedere

van de cylinder in diens uitgangspositie met 1

De cylinder wordt dan kontinu bediend totdat

0 geworden is.

terugkeer verlaagd. de teller

Methode 2c: is liever niet toe te passen want dat houdt in dat

men ervan uitgaat dat de cylinderbediening ver achter mag

lopen op de beweging van de mal. Dit zou dan waarschijnlijk

betekenen dat lang niet alle gleuven voorzien worden van een

spijl en dat op het einde een aantal spijlen te veel wordt

toegevoerd. Bovendien zou men hier voor de besturing minimaal een PLC nodig hebben en dit is nog niet direkt de bedoeling. Voor de gevallen 1 en 2a is de besturing erg eenvoudig :

figuur 48

De sensorpulsgever bedient ventiel M zodat. de cylinder begint uit te scht.tiven. In de ui.t-stand bedient de cylinder schake-laar S die ventiel M terug zet waarna de cylinder weer in-schuift. Zou nu een nieuwE!' puls komen tijd•ns trajekt I, dan heeft dit geen invloed op de cylinder-beweging. Komt er echter een pul$ tijdens trajekt

rr,

dan maakt de cylinder de inschuifbeweging niet af, maar begint meteen weer uit te schuiven •. Men kan- zich voorstellen dat dit. laatste het geval i.s met stoorpul sen, waar eigen! ijk geen reaktie op mag volgen. Dit is met onderstaande schakeling te verwezenlijken:

in uil

I I

figuur 49

Nu wordt het sensorpulssignaal pas doorgelaten als de cylin-der terug is in ziJn uitgangspositie: de in-stand.

Deze schakeling is zeker te prefereren boven de vorige en vereist slechts één ventiel extra.

Geval 2b kan voorkomen biJ het vullen van mallen waarin de spijlafstanden niet geli.Jk zijn, bijvoorbeeld c:te volgende situatie :

figuur 51

Er is hier een iets ingewikkelder besturing vereist, waarvan hieronder alleen_ het schema te z.ien is .. De afleiding ervan is te vinden in bijlage E ..

-He

3.4.2 Besturing vanaf de monolaagniveaudetektoren

Als men mag aannemen dat de doorrollen over de glijbaan,

spijlen zonder veel vertraging dan kan men het volgende op-merken:

A. zodra de minimumniveaudetektor langer dan Tl seconden geen spijl meer heeft waargenomen, moet de monolaag bij-gevuld gaan worden;

B. zodra de maximumniveaudetektor langer dan T2. seconden kontinu spijlen heeft waargenomen - dus geen langsrol-lende, maar stilliggende -, mag het bijvullen stoppen. Aangezien de detektoren een elektrisch signaal afleveren en de aandrijfcylinder voor de opwerprollen pneumatisch werkt, kunnen de tijdsvertragingen Tl en T2 ofwel elektronisch ofwel pneumatisch uitgevoerd worden. Er moet in elk gèval ergens een elektrisch-pneumatische, omzetter in de besturing worden opgenomen.

Aangezien de komplete"'besturing uit vier delen is opgebouwd.: 1. tijdsvertragingselementen,

2 .. doorgeven van het vertraagde signaal naar de oscillatie-schakeling,

3. de osci 11 at i escnakel i ng en·

4. het bedieningsventie-1 van de cylinder

en de eerste drie' delen daarvan zowel elektrisch als pneu-matisch uitgevoerd kunnen worden, zijn er in principe vier verschillende schakelingen mogelijk :

1. v~rtragi11g, signaaldoorgave en oscillator. elektronisch

figuur 53 Oe vertragingselement.en Tl en T2 moeten de eigenschappen hebben dat ze

zodra het ingangssignaal wegvalt en weer opkomt, ze hele-maal opnieuw beginnen te tellen,

een ruim instelbereik hebben, bijvoorbeeld tussen 0,5 en 10 sekonden,

net zolang uitgangssignaal leveren als er ingangssignaal aanwezig is (minus de vertragingstijd),

figuur 54

De oscillatieschakeling moet

net zolang. oscilleren als e.r ingangssignaal aanwezig is,

zodra het ingangssignaal wegvalt, :zijn'c:yclus, waar hij

mee bezig was, afmaken, en stoppen, alternerende uitgangen hebben,

dus één van de volgende karakteristieken hebben:

:~«m

ot

figuur 55

2. vel"'traging en signaaldoorgav& elektl"'onisch, oscillator"

pneumatisch

Getekende stand: cylinder net

c:yc!üs uit - in terwijl het

aanwezig is.

1 . . . - - - J

figuur 56

gestart met het begin vàn de

elektrische signaal niet meer

Ook deze oscillator maakt de c:yc:lLts, waar hij aan begonnen

is, af, 'nadat het ingangssignaal is weggevallen en begint

all een dan aan een nieuwe cyc:l Lts als de c:yl i nder terug is en

3. vertraging elektronisch~ signaaldoorgave en oscillator pneumatisch at

~---~

I

~·

I -figuur 57 Dezelfde oscillator als. die van besturing 2.

De elektronische· flip...:flop is vervangen door een pneumatisch

9~!"~ugenventiel met relaisbediening ..

. 4 .. vertraging, si.gnaaldocrgave en oscillator pneumatisch

. r - - -

11·1-ill

r

woercier

o.ls in

liJ""' 51"

figuur 58

Hier worden de vertragingselementen gevormd door çle kombina-ties restriktie - buffer. Zodra er druk komt op de linkerkant van de restriktie, wordt er langzaam lucht doorgelaten ·zodat de buffer zich begint te vullen en de druk rechts langzaam oploopt. Is de druk rechts hoog genoeg om het aangesloten ventiel te bedienen, dan klapt dit om. Men kan nier eventueel nog een veerbelaste terugslagklep antiparallel aan een gewone terugslagklep inzetten~ zodat er minimaal de veerdruk opge-bouwd moet worden :

figuur 3'9

Als nu links de druk wegvalt, dan kan de buffer via de linker terugslagklep snel leeglopen en is vrijwel meteen klaar voor devolgende cyclus.

Merk t.enslotte nog op dat de versterker voor het .. sensor min." -signaal inverterend moet werken: er moet spanning uit komen als de sensor geen spijl_ waarneemt en geen spanning als de sensor wel- spijlen waarneemt ..

5.4.:3: Besturing- van de malbeweging

Men kan het toevoersysteem enerzijds. toepassen als hulp bij de produktie, die verder volledig met de hand plaatsvindt en waarbij dEi!" spijlen dus in een mal gelegd dienen te worden. In dit geval is de besturing vrij eenvoudig: als de mal ingelegd . is, hetgeen waar te nemen is met aan de aanslagen bevestigde tasters,. en het startsein wordt gegeven, dan moet hij eerst snel onder het toevoersysteem door bewegen, aan het einc:t van de beweging een taster bedienen en vervolgens rustig terug komen waarbij hij gevuld wordt. Aan het eind van de terug-gaande beweging zit eveneens een taster, die, zodra hij bediend is, te kennen gee-ft dat de motor en de toevoer van spijlen mag stoppen. De eindstandtaster moet gemakkelijk verpl.aatsbaar ZlJn, want er wordt met verschillende mal-grootten gewerkt en dus met verschillende weglengten.

Samengevat heeft men te maken met de volgende signalen.: Input : startknop. <S>

aanwezigheidsmalder voor de mal <A>

beginstandmelder voor de malbeweging <B> idem eindstandmelder <E>

een geheugenelement <G>

Output : motorbeweging vooruit <snel, M<+l) >

motorbeweging achteruit <langzaam,

M<-1>-outputsignaal dat de bediening van het sluismecha-nisme vrijgee-ft <O>

setsignaal voor het geheugenelement <Gs> idem resetsignaal <Gr>

Zoals in bijlage F is a-fgeleid, bestaan de volgende relaties tussen deze signalen :

M

<

+-1 > =

<A

&

ä

3< (3) V

<S

3< A 3< B 3<

Ë>

M<-1> = A 3<

ä

3<

i3

0 = M<-1>

Gs

₌

S &c: A te B 3< Ê <zie ook M<+l> )

Sr = EvA V

<S

&

B)

Hoe men dit verder in hardware uitvoert, is voor ket.lze van de gebruiker <relais, transistoren, logische poorten in IC-vorm, etc., zie ook bijlage F>.

Anderzijds is het t.oevoersysteem toe te passen a.l s onderdeel

van een grotere produktie-eenheid, waarbij zelfs geen mal

meer nodig hoeft te zijn. In dit geval vervalt dus zowel de

malhouder met aandrijving. als de besturing voor die

BIJLAGE D

============

Standaardonderdelen

De cylinder voor de op- en neergaand• beweging van de sluis is de volgende:

Doedijns cylinder 60 152 11 0025

(boring 20, maximale slag 25 mm>

Voor all• soorten borstels <roterende zowel als strippen> kan men terecht bij:

KOTI

industriëel en technisch borstelwerk

BV

postbus. 240 6000 AE Weert

Graaf~chaphornelaan 163

6001 AC Weert tel.- 04950 - 36856

De kleine glijlagerbusjes, die gebruikt ZlJn in het sluis~

mechanisme, maar niet noodzakelijk daartoe beperkt hoeven te blijven, zijn van SKF, met het bestelnummer:

GLY.PBG 060804 F

De borgveren, die eveneens in het sluismechanisme voorkomen, zijn van Benzinq:

BIJLAGE E

===========

Besturing vanaf de malgleufdetektor

Er zijn vier gevallen te Qnderscheiden met betrekking tot het sensorsignaal en de, cyl i.nderbeweging :

-C.Yii .a .I. ÎIM• _.".".."-

...

-""

sen•orli4,_.1 f L ~ I J. I I

"

I I _l .. -

,

..

figuur 60

Aangenomen dat de schakeling gp al deze vier gevallen op de

juiste w-1 JZe moet reageren, zal het. extra toe te voegen

geheugenelement Me in de gevallen 1 en 2 stand 0 moeten

innemen en in de gevallen 3 en 4 stand 1 ten tijde t=T.

De volgende· signalen en bewegingen worden ingevoerd:

Si : signaal van schakelaar· ç:yl.inder in ingeschoven

toe-stand

Su

:

idem in uitgeschoven toestand

C ·: beweging van de cylinder

Me: : bedieningsventi&l voor de cylinder

McO : resetsignaal. voor Me

Mcl : setsignaal voor Me

Me : extra geheugenelement

MeO : resetsignaal voor Me Me1 : setsignaal voor Me

Sp : sensorpulssignaal

Door in plaats van het sensorsignaal het sensorpulssignaal te

nemen vloeien zowel.de gevallen 1 en 2 in elkaar over als de

gevallen 3 en 4.

Men kan nu de volgende twee bewegingsschema~s tekenen:

f

_•

_·•

s,.

1

~

~

'

S&

-,

T

I

s ..

~ I ~ He. ~ \ I l"'te I HcO

h

n

l"tcf

l

~

MeO

!

\ _f"!e1

1

c. ~

--..._

l \

_.,_..

....

...

..."",.. figuur 61

Hierbij kan de volgende waarheidstabel opgesteld worden

.

.

Me. Sp Si Su Me I

McO Met MeO Met

I ---+---~---0 0 0 0 0 d 0 d 0 0 0 0 0 1 0 d d 0 0 0 0 1 0 1 0 d 0 0 0 0 1 1 1 0 d 0 0 0 1 0 0 d 0 d 0 0 0 1 0 1 0 d d 0 0 0 1 1

ó

d 0 d 0 0 0 1 1 1 0 d d 0 0 1 0 0 0 d 0 0 1 0 1 0 0 1 0 d d 0 0 1 0 1 0 d 0 0 1 0 1 0 1 1 1. 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 d 0 0 1 1 0 1 0 1 d 0 0 1 1 1 0 d 0 d 0 0 1 1 1 1 0 d d 0- (d = don~ t care> 1 () _{0 0 0 d 0 0 d} 1 0 0 0 1 0 d 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 d 1 0 0 1 1 1 0 0 d 1 0 1 0 0 0 1 0 d 1 0 1 0 1 0 1 0 d 1 0 1 1 0 d 0 0 d 1 0 1 1 1 0 d 0 d 1 1 0 0 0 I d 0 0 1

"

1 1 0 0 1 0 d 1 0 1 1 0 1

o.

1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 d 1 1 1 0 1 0 1 0 d 1 1 1 1 0 d 0 0 d 1 1 1 1 1 0 d 0 d

Via enkele Karnaughdiagrammen komt men dan tot de volgende

)( ')( ')( <:) )( )(

-x

,v;

..

:1

"'

ft C»

1:

)(

-)( () () j(

-x 0 0

-....

<) 0 ~ Q C) () () ()

-

-() ()

-•

...

' :s "' "' :>

..

.

....

~ V'\

•

-"

J: Q (') 'l( l( 0 () () a a 0 )( )(

--...

-()

-)( 0 0 )( )( () () () 0 () () )( )(

"

.t:

•

,.

.

"'

•

~ ti 0

•

t:

() Q

'"

)(

4

() () () () \1\ \;;

x

Q a )( tkl )( b () )( x () 0 )(

x

()

....

')(

-r

'-:r

-,...

.,.ft!

...

). V\ :s

·~

IV\

•

-"

t: ...

-a

-() )(

!)t

0 x )( Q x ')( Q x ')( 0 )( x <::) )( ~ ~

-() 0 a Q <:) 0

·~

BIJLAGE F

==========-Besturing van de malbeweging

.

Er worden een aantal ingangssignalen onderscheiden:

S startknop,

A aanwezigheidemelder voor de mal,

B beginstandmelder voor de malbeweging,

E eindstandmelder voor de malmeweging,

G uitgang van een geheugenelement,

welke moeten resulteren in de vol g.ende ui tgangssi gnal en:

M motor: +1 vooruit, 0 stop,. -1 achteruit,

0 ou,tputsignaal voor vrî"jgave bediening sluismechanisme,

Gs settsignaal voor het geheugen,

Gr resetsignaal voor het géheugen.

Het bewegingsschema ziet er nu als volgt uit ::

s

n_

ï1

A lJ _{- ----} L j Jl;

r1

_I E

il

~

-H

••

..

•

,

t:1 _{---·- ..} · figuur 63

s

A B E

G

M 0

Gs, GR

---+---

_{0 0 0 0 0 0 0 0 d} 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 d 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0- 1 0 0 0 0 0 d 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 d 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 -1 1 0 d 0 1 0 0 1 +1 0 d 0 ·0 1 0 1 0 -1 1 0 d 0 1 0 1· 1 +1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 d 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 d~ 0 1 1 1 1 0 0 0 1 (d ₌ don"t c:are> 1 0 0 0 0 0 0 0 d 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 d ! 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 d 1 0 1 0 1 () _{0 0 1} 1 0 1 1 0 0 0 0 d 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 -1 1 0 d 1 1 0 0 1 +1 0 d 0 1 1 0 1 0 -1 1 0 d 1 1 0 1 1 +1 0 0 1 1 1 1 0 0 +1 0 1 0 1 1 . 1 0 1 +1 0 d 0 1 1 1 1 0 0 0 0 d 1 1 1 . 1 1 0 0 0 1

s

A

•

0 0 0 -I

-·

+f 0 0 0 0 ()

_,

_,

() _{0 0} () _{0 0 +I +I 0 0 0}

a

oo

+I +I +I 0 0 5

•

-0 -0 0 I I 0 0 0 () _{0 0 I I 0 0} () 0 0 0' 0 0 () _{0 0} 0 0 0: 0 0 0 0 0 A i

-1...

0 0 0 0 0

t

0 0 0 0 0 0 0 0

o:

0 () 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 )C )(

"·

0 0

s

•

-

•

x lC

"

x x 0 x x

x

x )( 1(

"

)( )(

x

I I J I I I I I I I I 0 0 () _{I I} I HC-•) •

A•B•i

1'1(+1). A.

i••

V .At.J•St.i' Cl • At.

i•

i'

.. 11(-1) figuur 64

Voor speciale toepassing van NOR - of NAND - hardware kunnen

Stel X

=

A v CB

&

C> v CD

&

E

&

F>

A

'

'

D ë F

x

Dit is heel eenvoudig om te zetten in NAND -poorten door alle AND - en OR door NAND - poorten:

A J>EF

x

figuur 65

een, vorm met alleen poorten te vervangen

figuur 66

en vrlJ eenvoudig in een vorm met alleen NOR - poorten door alle poorten te vervangen door NOR - poorten waarbij de in-gangsvariabelen geïnverteerd worden en achter de laatste NOR ... poort een extra invertor wordt geplaatst. Alleenstaande ingangsvariabelen worden niet geïnverteerd:

A

ï

-z

D EF

figuur 67

x