Dişli millerdeki sensörler neler yapabilir
Akıllı dişler, dişli millere sahip sistem ve makinelerde kuvvet ve tork ölçüm teknolojisini gereksiz hale getirmelidir – Bornemann bunun nasıl çalıştığını göstermektedir.
Fikir akıllıca olduğu kadar açık: neden dişli millerin kendileri sensör haline gelmesin? Böyle bir çözümle, tesis ve makine üreticileri gelecekte harici kuvvet ve tork ölçüm teknolojisinin zahmetli ve maliyetli entegrasyonundan kurtulabilir. En azından Bornemann Gewindetechnik GmbH’deki geliştirme ekibinin fikri bu. Hildesheim yakınlarındaki aile şirketi artık akıllı sensör teknolojisine sahip özelleştirilmiş diş bileşenleri geliştiriyor, tasarlıyor ve üretiyor. Bu, dişli millere sahip sistemlerin veya makinelerin üreticilerinin ve operatörlerinin artık Araştırma ve Geliştirme’nin basınç yük hücrelerine güvenmek zorunda kalmayacağı anlamına geliyor.
Sensör teknolojisi doğrudan dişli mile entegre edilmiştir ve bileşenin çevresiyle olan her etkileşimini kaydeder. Bu, minyatürleştirilmiş sensör elektroniği kullanılarak farklı ölçüm verilerinin toplanmasına, birbirine bağlanmasına ve bileşen içinde depolanmasına olanak tanır. Veriler kablosuz olarak bir uygulamaya veya şirketin kendi ağlarına iletilir. Bu nedenle akıllı iplikler, bileşenler üzerindeki yük hakkında değerli sonuçlara varılmasını sağlar. Dişin içine yerleştirilen sensörler gerilimi veya basıncı, burulmayı, dönüşü, konumu (X, Y, Z) veya sıcaklığı ölçer.
Dişli milde farklı sensör tipleri kul
Üreticiler genellikle sistemlerinin veya makinelerinin düzgün çalışması için özel yağlayıcılar önermektedir.
- Burulma sensörleri, örneğin yüklü bir dişli somunun kopma torkunu ölçebilir. Toplanan burulma verileri hangi yağlayıcının kullanıldığını belirlemek için de kullanılabilir. Bu, operatörün yanlış kullanılan bir yağlayıcıyı üreticinin uyumlu yağlayıcısıyla değiştirmesine ve böylece süreçlerini optimize etmesine olanak tanır. Burulma sensörleri ayrıca sistemlerdeki çalışma hataları hakkında sonuçlar çıkarmak için de kullanılabilir.
- Diğer sensörler gerilimi veya basıncı ve dolayısıyla yükleri ölçer. Bu şekilde, Bornemann Gewindetechnik’in akıllı bileşenleri, özellikle aşırı yükleri tanımak için tartım için kullanılabilir. Ağır hizmet tipi kaldırma sistemleri üreticileri için, entegre gerilim ve basınç sensörlerine sahip dişler, yüksek maliyetli yük hücrelerine akıllı bir alternatif olarak önerilmektedir. Ayrıca, gerilim ve basınç sensörlü akıllı dişler, birden fazla kaldırma krikosuna sahip kaldırma sistemlerinde (örneğin lokomotifler ve vagonlar için kaldırma sistemlerinde) belirli yük profili aracılığıyla ilgili modeli tanımlama seçeneği sunabilir.
- Dişli millere entegre edilen konum sensörleri, örneğin en küçük titreşimleri ölçerek bir sistemin durumu veya aşınması hakkında sonuçlar çıkarılmasına da olanak tanır.
- Aşırı yük veya aşınma ile ilgili bilgiler sıcaklık sensörleri tarafından da sağlanabilir.
Kablosuz veri iletimi mümkün
Ölçüm verileri doğrudan bileşene kaydedilir, birleştirilir, kaydedilir ve kablosuz olarak iletilir. Bu, Bluetooth aracılığıyla üretici tarafından sağlanan özelleştirilmiş bir uygulamaya yapılır, böylece kullanıcılar tüm ölçüm değerlerini akıllı telefonlarında veya tabletlerinde görüntüleyebilir. Sinyaller ayrıca bir endüstriyel ağ geçidi kullanılarak alınabilir ve önceden işlenebilir ve ardından endüstriyel veri yolu sistemleri aracılığıyla daha üst düzey ölçüm sistemlerine veya kontrolörlere iletilebilir. Bu, akıllı ipliklerin mevcut sistemlerle uyumlu olmasını sağlar.
Bornemann Gewindetechnik, dişli millerin veya vidalı konveyörlerin kullanıldığı tesis ve makine mühendisliği sektöründeki üreticiler veya operatörler için bu “hisli” bileşenleri geliştirmektedir. Hedef pazarlardan biri, trenler, kamyonlar, tiyatro sahneleri ve gemiler için kaldırma sistemleri gibi ağır yüklerle başa çıkması gereken kaldırma sistemlerinin üreticileri ve operatörleridir. Bir başka uygulama alanı da hidrolik çelik yapılar için büyük sürgülü valfler veya perdelerdir.
Uzun vadede toplanan ölçüm verileri değerlendirilebilir ve proses optimizasyonuna yönelik sonuçlar çıkarmak için kullanılabilir. Diğer şeylerin yanı sıra, bu bilgiler kestirimci bakımın başlatılmasına ve gereksiz sistem duruşlarının önlenmesine yardımcı olur.
Moritz von Soden, Genel Müdür Bornemann Gewindetechnik GmbH & Co. KG.
Akıllı dişli mil kullanıcıları, bileşenleri ve süreçleri hakkında önemli ek bilgilerden yararlanır. Uzun vadede toplanan ölçüm verileri değerlendirilebilir ve proses optimizasyonuna yönelik sonuçlar çıkarmak için kullanılabilir. Diğer şeylerin yanı sıra, bu bilgiler kestirimci bakımın başlatılmasına ve gereksiz sistem duruşlarının önlenmesine yardımcı olur. Hata kaynakları ve işletim hataları daha kolay tespit edilebilir. Ayrıca, veriler ve türetilen ifadeler, bileşenlerin tasarımını iyileştirmek ve makinelerin veya sistemlerin enerji verimliliğini artırmak için kullanılabilir.
Prototipten küçük serilere ve nihai ürüne kadar
Örneğin, bir makine üreticisi akıllı bir iplik sipariş ederse, ilk adım, üreticinin biraz değiştirilmiş mekanik ürünü ve standartlaştırılmış bir sensör sistemi ile yazılımdan oluşan bir prototip üretmektir.
Projenin ilerleyen aşamalarında, makine üreticisi halihazırda küçük iplik serilerinin yanı sıra şirketi için özelleştirilmiş bir uygulama kullanıyor. Bu, iplikle donatılmış makineler ve sistemler hakkında müşterilerinden önemli geri bildirimler almasını sağlıyor. Bu geri bildirim, yazılımı daha da geliştirmek ve uygulamaya özel işlevleri uygulamak için kullanılıyor. Son kullanıcıya geleneksel ürüne kıyasla önemli avantajlar sunmak için akıllı algoritmalar da uygulanabiliyor.
Kuvvet ve tork ölçüm teknolojisi için önceki çözümlerin zayıf yönleri
Bornemann Gewindetechnik ekibine göre, bugüne kadar piyasada mevcut olan kuvvet ve tork ölçüm teknolojisi çözümlerinin belirgin zayıflıkları vardır: hantal entegrasyon, yüksek satın alma maliyetleri, karmaşık ölçüm zincirleri – Endüstri 4.0 ve gereklilikleri bu şekilde uygulanamaz. Akıllı vida dişi bileşenleri gelecek düşünülerek tasarlanmıştır ve bu sorunları çözmeyi amaçlamaktadır. Bornemann Gewindetechnik’in yeni iplikleri farklı makine ve sistemleri dijitalleştirerek akıllı hale getiriyor. Nesnelerin İnterneti için entegre bir arayüz görevi görürler ve tesislerin ve süreçlerin genel sistemini profesyonelleştirirler.
Kaynak:
Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein (13.10.2021), Was Sensoren in Gewindespindeln bewirken können, https://www.konstruktionspraxis.vogel.de/was-sensoren-in-gewindespindeln-bewirken-koennen-a-1062221/