Inzicht in 3 soorten ponsmachines: Voor- en nadelen

De feeder is een kritisch hulponderdeel dat essentieel is voor de geautomatiseerde werking van ponsmachines. De diversiteit in stempelontwerpen, de uitgebreide reeks verwerkbare materialen en de gevarieerde productietechnieken hebben geleid tot de ontwikkeling van talloze soorten voeders, elk op maat gemaakt voor specifieke toepassingen en vereisten.

Persaanvoerapparaten kunnen grofweg worden onderverdeeld in verschillende types, waarvan luchtaanvoerapparaten, rollenaanvoerapparaten en NC (numeriek bestuurde) servobaanvoerapparaten tot de meest voorkomende behoren. Deze discussie gaat in op de werkingsprincipes, voordelen en typische toepassingen van deze drie veelgebruikte voermodellen. Inzicht in deze mechanismen stelt fabrikanten in staat om weloverwogen beslissingen te nemen bij het selecteren van aanvoerapparaten, hun ponswerkzaamheden te optimaliseren en de algehele productie-efficiëntie te verbeteren.

1. Luchtaanvoerapparaten: Deze maken gebruik van perslucht om het materiaal door de pers te duwen. Ze zijn bijzonder geschikt voor lichte materialen en hogesnelheidsbewerkingen.
2. Rollenvoeders: Deze doseerwalsen werken met een systeem van aangedreven rollen, bieden een nauwkeurige regeling en kunnen worden aangepast aan een groot aantal materiaaldiktes en -types.
3. NC Servo Feeders: Met hun geavanceerde servomotortechnologie bieden deze feeders ongeëvenaarde nauwkeurigheid, programmeerbaarheid en flexibiliteit, waardoor ze ideaal zijn voor complexe, zeer nauwkeurige ponsbewerkingen.

1. Luchtaanvoer

1. Luchtaanvoer

De luchtinvoer, ook bekend als pneumatische invoer, werkt volgens een principe dat lijkt op dat van een medische injectiespuit. Het maakt gebruik van een externe persluchtbron als primaire voeding. Deze perslucht oefent kracht uit op een zwevende stang die verbonden is met een aandrijfstang op het glijblok van de stempel. Een ventiel met vijf poorten regelt de richting van de persluchtstroom, waardoor intermitterende voedingscycli mogelijk zijn.

Voordelen van luchttoevoersystemen:

1. Kosteneffectief: Luchtaanvoerapparaten bieden een redelijke en toegankelijke oplossing voor het automatiseren van de stempelproductie met een minimale initiële investering.
2. Eenvoud: Het eenvoudige ontwerp zorgt voor eenvoudige installatie en onderhoud.

Nadelen van luchttoevoersystemen:

1. Beperkte voedingssnelheid: Door de beperkingen in druk en debiet van de externe luchtbron hebben luchtaanvoerapparaten langere actiecycli. Deze beperking maakt ze ongeschikt voor ponsbewerkingen met hoge snelheid en beperkt het gebruik tot toepassingen met lage snelheid.
2. Gecompromitteerde voedingsnauwkeurigheid en stabiliteit:
   a) Het pneumatische duwmechanisme klemt en duwt het materiaal tegelijkertijd. Dit kan resulteren in voortijdige toevoer voordat het materiaal volledig is vastgezet, wat leidt tot onvoorspelbaar wegglijden van het materiaal tijdens het duwproces en bijgevolg tot een slechte voernauwkeurigheid.
   b) Luchttoevoerapparaten bevatten meerdere slijtagegevoelige onderdelen, zoals O-ringen en afdichtingen. Zonder het juiste onderhoud zijn deze onderdelen gevoelig voor luchtlekkage en andere storingen, waardoor de operationele stabiliteit van de machine in gevaar komt.
3. Beperkte krachtafgifte: De maximale kracht die wordt gegenereerd door luchtaanvoereenheden wordt beperkt door de beschikbare luchtdruk, die onvoldoende kan zijn voor zware toepassingen of dikke materialen.
4. Gevoeligheid voor luchtkwaliteit: De prestaties en levensduur van luchttoevoersystemen kunnen aanzienlijk worden beïnvloed door verontreinigingen in de persluchttoevoer, waardoor de juiste luchtfiltratie- en behandelingssystemen nodig zijn.

2. Invoerrollen

2. Rolleninvoer

De rolleninvoer, ook bekend als de mechanische invoer, is een cruciale component in plaatverwerkingssystemen, vooral in stempel- en ponsbewerkingen.

Het werkingsprincipe is analoog aan de traditionele methode om tofu te malen met een stenen rol. Het systeem wordt aangedreven door de uitgaande as van de ponsmachine, die een trekstang aandrijft. Deze stang brengt op zijn beurt een tuimelaar in beweging die verbonden is met het rolmechanisme. De beweging van de tuimelaar wordt overgebracht naar een transmissieas die, via een eenrichtingsinrichting, de heen-en-weergaande beweging omzet in een eenrichtingsaanvoerbeweging van de aanvoerrol. Om te voorkomen dat het materiaal terugglijdt, bevat de rolleninvoer een remmechanisme, zodat het materiaal nauwkeurig en consistent wordt doorgevoerd.

Voordelen van de rolleninvoer:

1. Kosteneffectiviteit: De rolleninvoer biedt een hoog rendement op investering dankzij de mechanische eenvoud en duurzaamheid.
2. Onafhankelijke werking: Er zijn geen extra pneumatische of elektrische voedingsbronnen nodig, waardoor de algehele complexiteit van het systeem en de operationele kosten afnemen.
3. Mechanische stabiliteit: De directe mechanische overbrenging zorgt voor een uitstekende stabiliteit van de overbrenging, wat resulteert in een consistente en nauwkeurige invoer.
4. Laag storingspercentage: Met minder complexe onderdelen is de Roller Feeder zeer betrouwbaar en is de uitvaltijd minimaal.

Nadelen van de rolleninvoer:

1. Afstelling na machinestilstand: Na elke machinestilstand moet de voedingsstap opnieuw gekalibreerd worden. Dit gebeurt meestal via een excentrische schijf die gemonteerd is op de uitgaande as van de ponsmachine. Dit proces kan meerdere iteraties van fijnafstelling vereisen om de gewenste nauwkeurigheid te bereiken.
2. Installatiebeperkingen: De rolleninvoer heeft specifieke montagevereisten die de toepassing in bepaalde persconfiguraties kunnen beperken.
3. Materiaalbeperkingen: De feeder is ontworpen voor een specifiek bereik van materiaalbreedtes, diktes en aanvoerstappen. Gebruik buiten deze parameters kan leiden tot verminderde prestaties of mogelijke schade aan de feeder of het werkstuk.

3. NC-servovoeding

3. NC-servovoeding

De NC Servo Feeder, ook bekend als de NC Feeder, maakt gebruik van een precisietoevoerwals die wordt aangedreven door een krachtige servomotor om gecontroleerd materiaal toe te voeren. Het systeem wordt aangestuurd door een geavanceerd human-machine interface (HMI) touchscreen en een programmeerbare logische controller (PLC), waardoor een nauwkeurige besturing en naadloze integratie met andere productieprocessen mogelijk is.

Voordelen van NC-servovoeding:

1. Intuïtieve bediening: Gebruiksvriendelijke touchscreen interface voor snelle instelling en parameteraanpassingen
2. Veelzijdigheid: Aanpasbaar aan een groot aantal materialen en productietoepassingen
3. Hoge aanpasbaarheid: Programmeerbaar voor complexe toevoersequenties en gespecialiseerde productievereisten
4. Superieure aanvoernauwkeurigheid: Typische positienauwkeurigheid van ±0,1 mm of beter, afhankelijk van de specificaties van het servosysteem
5. Uitzonderlijke stabiliteit: Gesloten regelcircuit zorgt voor consistente prestaties over langere productieruns
6. Mogelijkheid tot meerfasig voeren: Programmeerbaar voor ingewikkelde voerpatronen en variabele voerlengtes binnen één cyclus
7. Flexibiliteit in lengte: Geschikt voor vellen van vrijwel elke lengte, alleen beperkt door materiaaleigenschappen en hanteringsoverwegingen

Nadelen van NC-servovoeding:

1. Hogere initiële investering: De integratie van precisieservomotoren, geavanceerde besturingssystemen en robuuste mechanische componenten resulteert in aanzienlijk hogere aanloopkosten in vergelijking met pneumatische of basisroltransporteurs.
2. Snelheidsbeperkingen in bepaalde toepassingen: Hoewel servoaanvoerapparaten een nauwkeurige besturing bieden, kan hun maximale aanvoersnelheid beperkt worden door factoren zoals de reactietijd van het servosysteem, materiaaleigenschappen en de complexiteit van de aanvoerprocedure. Dit kan de doorvoer beperken in snelle productiescenario's waarbij snelheid belangrijker is dan precisie.
3. Overwegingen met betrekking tot onderhoud: De geavanceerde aard van servosystemen en bijbehorende besturingen kan gespecialiseerd onderhoud en af en toe herkalibratie vereisen om optimale prestaties te behouden.
4. Stroomverbruik: Servomotoren kunnen meer stroom verbruiken dan eenvoudigere toevoermechanismen, wat de energie-efficiëntie bij grootschalige toepassingen kan beïnvloeden.