IMA project
Eenvoudige geleidingen voor zware belastingen
Sommige productieprocessen zijn
letterlijk en figuurlijk zwaar en vereisen daarbij nog eens een hoge
nauwkeurigheid. Zo ook de productie van op voorhand gelaste blanks voor de
automobielindustrie. Deze nieuwe trend dwingt alle staalleveranciers tot een
extra productieproces. Een toelichting.
version
française
Traditioneel worden in de
automobielindustrie alle autorompen opgebouwd uit losse componenten. Deze losse,
enkelvoudige componenten ontstaan in de perserij waar ze uit een vlakke plaat
door dieptrekken, afkanten, snijden en ponsen in de gewenste vorm worden
gebracht. Daarna worden ze dan samen gelast tot een autoromp.
Nieuwe trend
De nieuwe trend die nu overwaait vanuit het oosten is om de platte platen,
"blanks" in het vakjargon, samen te lassen alvorens ze geperst worden.
De voordelen zijn enorm. Daar waar men normaal bijvoorbeeld drie componenten
apart diende te persen en dan samen te lassen, heeft men met dit systeem enkel
één persslag nodig om hetzelfde product te krijgen. Langs de andere kant
kunnen onderdelen, die tot op heden uit homogene blanks met dezelfde dikte
werden geperst, uiteengetrokken worden in verschillende zones, met verschillende
diktes en met enkel daar materiaal waar het nodig is. Hiermee wordt er gewicht
en afval bespaard daar waar het overbodig is. Toch niet onbelangrijk in deze
tijd waar men tracht elk grammetje gewichtsverlies te realiseren voor een lager
verbruik en waar men de productiekosten tracht te minimaliseren.
Manipulatie
De firma IMA n.v. (Industriële Mechanisatie en Automatisatie) uit Houthalen
ontwikkelde en bouwt zulke systemen. Op de respectieve plaatsen in een
"caliber" wordt de afzonderlijke blank gelegd en door middel van een
wagen wordt de "caliber" aan de lasinstallatie aangeboden. Na het
lassen wordt het gelaste stuk uit de "caliber" gehaald en aangeboden
aan de volgende bewerkingen zoals controle en klaarmaken voor het
"dieptrekproces". Met een portaalmanipulator worden deze geproduceerde
blanks opgenomen van het "unloading station" en op de paletten
gestapeld.
De portaalmanipulatoren
De toegepaste portaalmanipulatoren met een x-as van 24 m, een y-as van 4,5m
en een z-as van 1,5m, zijn een product van Winkel, bij ons vertegenwoordigd door
Vansichen. Op basis van Combirollen, introduceren zij lineaire eenheden voor
zware belastingen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de nieuwe generatie
combirollen, waarbij de axiale rol door middel van een excentrische vertanding
kan worden afgesteld. Het axiaallager kan hierdoor bij de montage van de
combirollen vlug en eenvoudig spelingvrij geregeld worden. Voor het radiaallager
wordt gebruik gemaakt van een rollager en voor het axiaallager worden
naaldlagers toegepast. De combinatie van radiaal- en axiaallager in één geheel
laat de machinebouwers toe op zeer eenvoudige en economisch verantwoorde wijze
geleidingen te construeren. Voor het geleiden van een loopwagen zijn slechts 4
combirollen noodzakelijk. Daar waar er bij conventionele constructies voor
verticale toepassingen 8 of 12 stuks dienen worden aangebracht. De combirollen
zijn er met een diameter van 52,5 tot 300mm voor het radiaallager. Met de
combirollen kunnen lineaire eenheden voor zware belastingen tot stukgewichten
van 0,2 tot 50 t. gerealiseerd worden. De lagers lopen in dikwandige U- of
I-profielen. De profielen zijn vervaardigd uit St. 52.3 en zijn bijgevolg ook
lasbaar. Op basis van de materiaalsoort, die nu in de nieuwe uitvoering nog
verbeterd wordt, wordt er een Hertz spanning toegestaan van 850 N/mm². Hierdoor
wordt het inlopen van de lagers op de profielen voorkomen. Deze profielen worden
gericht en gezandstraald. De rechtheid van de profielen heeft een belangrijke
invloed op de levensduur van de combirollen. De profielen hebben door hun
sterkte een dubbele functie, enerzijds dienen zij als geleidingsprofiel en
anderzijds hebben zij een voldoende stijfheid om als drager te worden toegepast.
Toepassingen
Winkel bouwt op basis van de hierboven beschreven materialen, lineair
eenheden voor zware belastingen. De eenheden worden meestal aangedreven door een
tandheugel en rondsel of met een zware getande riem. Eenheden van meer dan 20
meter lengte zijn geen uitzondering. In de industrie worden deze producten
toegepast waar zware goederen dienen behandeld te worden zoals in
staalfabrieken, steenbakkerijen, verpakkingsindustrie enz. In de auto-industrie
worden er vele hefsystemen in het productieproces toegepast.
Ing. Xavier De Buysscher
Projet
IMA
Guidages simple pour lourdes charges
Certains processus de
production sont lourds et ce, non seulement au figuré, et exigent en plus une
précision importante. C’est le cas pour la production de carrosseries nues
préalablement soudés pour l’industrie de l’automobile. Cette nouvelle
tendance oblige tous les fournisseurs d’acier de recourir à un processus de
production supplémentaire. Une brève explication.
Dans l’industrie automobile,
toutes les carrosseries des voitures se composent traditionnellement de
composantes séparées. Ces composantes détachées et simples prennent forme
sous les presses où on leur donne la forme souhaitée en les façonnant par
emboutissage profond, en les délardant, en les découpant et en les
poinçonnant. Elles sont ensuite soudées ensemble afin de former une
carrosserie de voiture.
Nouvelle tendance
La nouvelle tendance qui nous vient actuellement de l’Est consiste en un
ordre inversé des opérations : les tôles planes, les «blancs» en jargon
professionnel, sont d’abord soudées ensemble avant de les emboutir. Les
avantages sont considérables. Là où on était obligé, par exemple, de d’emboutir
séparément trois composantes pour ensuite les souder ensemble, ce système ne
nécessite plus qu’un seul emboutissage pour obtenir le même produit. D’un
autre côté, des composantes, qui étaient jusqu’à présent embouties à
partir de blancs homogènes d’une même épaisseur, peuvent maintenant être
réparties en différentes zones avec des épaisseurs différentes et de la
matière uniquement là où celle-ci est nécessaire. On économise ainsi du
poids et des déchets là où ils sont inutiles. Ce n’est pas sans importance
à une époque où on tente de réaliser le moindre gramme d’économie de
poids afin de réduire la consommation et de minimaliser les coûts de
production.
Le processus
La société IMA S.A (Mécanisation et Automatisation Industrielle) de
Houthalen développe et construit ces systèmes. Le blanc est positionné dans
un gabarit qui est ensuite amené à l’installation de soudure à l’aide d’un
chariot. Après cette opération, la pièce soudée est retirée du gabarit pour
être soumise aux traitements suivants tels que le contrôle et la préparation
du processus d’emboutissage profond. Les blancs sont ensuite retirés de la
station de déchargement à l’aide d’un manipulateur à portique pour être
déposés sur les palettes.
Les manipulateurs à portique
Les manipulateurs à portique choisis pour cette application et qui ont un
axe «x» de 24 m, un axe «y» de 4,5 m et un axe «z» de 1,5 m sont un
produit de Winkel, représenté chez nous par Vansichen. Sur base de rouleaux
combinés, cette société introduit des unités linéaires pour charges
lourdes. Pour réaliser ces unités, on a recours à la nouvelle génération de
rouleaux combinés, dans lesquels le rouleau axial peut être réglé au moyen d’un
engrenage excentrique. Grâce à ce principe, le roulement axial peut être
réglé rapidement et simplement, en l’absence de tout jeu, lors du montage
des rouleaux combinés. Pour le roulement radial, on a recours à un palier à
rouleaux tandis que pour le roulement axial, on a choisi un palier à
aiguillettes. La combinaison d’un roulement radial et d’un roulement axial
dans un seul ensemble permet aux constructeurs de machines de construire des
guidages d’une façon très simple et économiquement justifiée. Seulement 4
rouleaux combinés suffisent pour le guidage d’un chariot. Dans le cas d’une
construction conventionnelle pour applications verticales, ce nombre serait de 8
ou de 12. Les rouleaux combinés ont un diamètre de 52,5 à 300 mm pour le
roulement radial.
L’utilisation de rouleaux combinés permet la réalisation d’unités
linéaires pour charges lourdes avec un poids par pièce entre 0,2 et 50 t. Les
roulements se déplacent dans des profilés à parois épaisses en forme de
«U» ou de «I». Les profilés sont réalisés en Ac. 52.3 et ils sont dès
lors soudables. Sur base de ce type de matériau, qui est encore amélioré dans
la nouvelle version, la tension Hertz tolérée est de 850 N/mm². Ceci permet d’éviter
que les roulements ne creusent dans les profilés. Ces profilés sont dressés
et traités au jet de sable. La droiture des profilés exerce une influence
importante sur la longévité des rouleaux combinés. Grâce à leur
résistance, ces profilés ont une double fonction. D’une part, ils font
office de profilés de guidage et, d’autre part, ils disposent d’une
rigidité suffisante pour être utilisé comme porteur.
Applications
Sur base des matériels décrits ci-dessus, Winkel construit des unités
linéaires pour charges lourdes. Ces unités sont généralement entraînées
par un ensemble de crémaillère et de pignon ou encore par une lourde courroie
dentelée. Les unités dont la longueur excède 20 mètres ne sont pas une
exception. Dans l’industrie, ces produits sont appliqués partout où de
lourdes charges doivent être manipulées, comme dans les aciéries, les
briqueteries, l’industrie de l’emballage, etc. Dans l’industrie
automobile, de nombreux systèmes de levage sont appliqués dans le processus de
production.
Ing. Xavier De Buysscher
