Ontwerp en realisatie van een modulaire palletdispenser

Een courante machine in hedendaagse automatisering is de palletdispenser. Het doel van een palletdispenser is om een stapel palletten te ontstapelen of om losse palletten te stapelen. Één dispenser moet beide handelingen kunnen uitvoeren. Zo wordt deze breed inzetbaar in verschillende productielijnen.

Bij het automatiseren van bedrijfsprocessen wordt heel veel maatwerk toegepast. Anderzijds is er ook een groeiende vraag naar flexibiliteit in de opstelling en het gebruik van de productiesystemen.

Het was onze doelstelling om door het modulair maken van de dispenser, een maximum aan flexibiliteit naar inzetbaarheid in te bouwen en tegelijk de productiekost te verlagen.

We begonnen deze uitdaging met het op een rijtje zetten van de verschillende aan- en uitvoermogelijkheden van de palletten. Hieruit volgden ook de verschillende mogelijkheden tot het centreren van de palletten. Dit is noodzakelijk om de palletten in een mooie stapel te kunnen afleveren.

De aan- en uitvoer van de palletten kunnen in één lijn liggen of kunnen haaks ten opzichte van elkaar staan. Dit vereist een verschillende centrering van de palletten. Daarna zochten we naar een mechanisme om de palletten of de stapels te grijpen. Als laatste kwamen we tot het bedenken van een hefmechanisme om de palletten of de stapel op te tillen.

We zetten dit alles op een rijtje en maakten verschillende principeschetsen en -tekeningen in 3D. Met de meest efficiënte en best realiseerbare ontwerpen gingen we verder. Na heel wat aanpassingen en verfijningen kwamen we tot een goed functionerende machine die voldeed aan de eisen. We maakten sterkteberekeningen op de cruciale onderdelen en dimensioneringsberekeningen voor de standaardonderdelen.

Het principe van ontstapelen van een stapel palletten gaat als volgt: een heftruckchauffeur plaatst een stapel palletten in de dispenser. Wanneer er een losse pallet nodig is, heft de dispenser de volledige stapel palletten op, met uitzondering van de onderste pallet. Zo blijft er 1 pallet op de rollenbaan liggen en kan de pallet worden afgevoerd. Als de rollenbaan tot stilstand is gekomen wordt de stapel terug neergezet en is de dispenser klaar om de volgende pallet vrij te geven.

Als er losse palletten moeten gestapeld worden, heft de dispenser een pallet of de reeds gestapelde palletten op boven de rollenbaan. De rollenbaan is nu vrij en er kan een losse pallet worden aangevoerd tot onder de opgeheven stapel. De palletdispenser zet de stapel neer op de nieuw aangevoerde en gecentreerde pallet en neemt deze zo op in de stapel.

De palletten worden gegrepen door twee vorken die uit de zijwanden van de dispenser komen. Deze grijpen de pallet in de zijopeningen. Daarna worden de vorken opgeheven waardoor ook de pallet of stapel opgetild wordt.

 SHAPE  \* MERGEFORMAT

Aanvoer

Afvoer

De dispenser kan zowel europalletten (1200 mm x 800 mm) als industriepalletten (1200 mm x 1000 mm) verwerken. Door de aanslag achterin de dispenser te verstellen kunnen beide soorten palletten altijd in het center van de machine geplaatst worden.

Na goedkeuring van ontwerp door de opdrachtgever Fraxinus werden de onderdelen vrijgegeven voor productie: lasersnijden, plooiwerk, laswerk en afwerking.

Daarna hebben we de dispenser volledig zelf geassembleerd. Ook de PLC-sturing namen we voor onze rekening. Voor de op- en neergaande beweging van de palletstapel wordt gebruik gemaakt van een synchrone motor van SEW. Naast de soepele werking is de ingebouwde absolute positionering ook een groot voordeel bij deze toepassing. Voor het programmeren van deze synchrone motor gingen we een korte opleiding volgen bij SEW. Daarna konden we zelf aan de slag om de volledige dispenser te programmeren.

Tijdens de periode van onze bachelorproef was er een bedrijf met interesse in onze dispensers. We zijn samen met Fraxinus de dispensers gaan voorstellen en ze beslisten om zes van onze palletdispenser aan te schaffen. Dit was voor ons een extra stimulans om een goed functionerend en bedrijfszeker product af te leveren.