Flexibelere aandrijflijnen d.m.v. virtuele engineering
Via het OptiFlex TETRA-project hebben onze collega's de afgelopen twee jaar snel inzetbare methodes en tools ontwikkeld om de flexibiliteit in aandrijflijnen te kwantificeren en te simuleren. Dit heeft geresulteerd in opmerkelijke successen, zoals een snelheidsverbetering van 52% in de cyclische beweging van een weefgetouw-machine en het bepalen van de impact van flexibiliteit op de snijnauwkeurigheid van een plasmasnijtafel. Deze resultaten onderstrepen de waarde van het verkrijgen van kennis over je aandrijfsysteem en het gebruik van geoptimaliseerde motion controllers en bewegingsprofielen.
Minder kosten, betere prestaties
Het doel van het project is het minimaliseren van kosten, zoals materiaal, ontwerp en energieverbruik. En daarbij de prestaties, zoals snelheid en nauwkeurigheid, maximaliseren. Tijdens het project hebben we verschillende onderzoeksvragen vastgelegd en behandeld. Een van deze vragen was hoe we de impact van flexibel gedrag van machineonderdelen konden kwantificeren, bijvoorbeeld door metingen op bestaande machines. Een andere vraag was hoe we waardevolle simulaties met flexibiliteit (motion simulaties in combinatie met eindige-elementenanalyses) konden opzetten op basis van beschikbare ontwerpen in CAD-software. Een volgend onderzoeksdeel focust op hoe we de impact van flexibele elementen op de gehele aandrijflijn kunnen minimaliseren door een doordacht ontwerp van bewegingsprofielen en motion controllers.
Gedurende het project stelden we verschillende methoden op die het mogelijk maakten om flexibiliteit in een aandrijflijn te kwantificeren en te simuleren. Dit leide tot een balans (figuur 1) tussen de toelaatbare flexibiliteit aan de linkerzijde en optimale regelaars en bewegingsprofielen aan de rechterzijde.
Samenwerking met 16 bedrijven
Dit project werd uitgevoerd in samenwerking met zestien bedrijven, die de (tussentijdse) resultaten hebben beoordeeld en waardevolle input hebben geleverd om de ontwikkelde aanpak snel toepasbaar te maken. Hierbij behandelden we de onderzoeksvragen via hands-on workshops en concrete bedrijfscases, waarbij we op een toegankelijke manier het potentieel van de optimalisaties demonstreerden.
Weefgetouw van Picanol
Een van de bedrijfscases betrof het verbeteren van de cyclische beweging van een onderdeel van een weefgetouw-machine van Picanol. De verworven kennis over het aandrijfsysteem stelt de machineontwerper in staat om een goede combinatie te kunnen maken van een zorgvuldig afgestelde regelaar enerzijds en een optimaal bewegingsprofiel anderzijds. We slaagden erin om een snelheidsverbetering van 52% te realiseren in vergelijking met een referentiesituatie.
Plasmasnijtafel van LVD
Een andere case betreft een plasmasnijtafel van LVD, waarbij we de impact van verschillende bronnen van flexibiliteit in de aandrijflijn (reductiekast) en onderdelen (portaal) op snijnauwkeurigheid onderzochten. Het doel was het bepalen welke impact elke niet-starre component heeft en hoe we deze kunnen compenseren door een zorgvuldige afstelling van de regelaar.
Interesse? Kom naar het afsluitend event!
Op 21 september 2023 presenteren we alle projectresultaten en ontwikkelde tools tijdens het afsluitend event van dit project. Dit event gaat door op de UGent Campus Kortrijk van 13:00 tot 18:00, aansluitend gevolgd door een netwerkreceptie en mini-beurs.
