Motoren voor marien onderzoek

• Wat was er nodig: robotscharnier van de robolink® -serie, iglidur® PRT draaitafellager, drylin® E stappenmotor, D1 dryve-besturing
• Vereisten: De omgevingsomstandigheden zijn een zoute atmosfeer, hoge vochtigheid, schommelende temperaturen en trillingen. Alle componenten moesten zeer compact zijn om in een transportcontainer te passen. Er moest ook een kostengeoptimaliseerde oplossing worden gevonden.
• Industrie: Onderzoek
• Succes voor de klant: De motoren bieden IP68-bescherming en zijn daarom perfect geschikt voor gebruik in dit speciale CT-systeem. Nog een voordeel van het regelsysteem: Het bespaart de inbedrijfstellers tijd. En met een kosteneffectief D1 dryve-controlesysteem is de motor eenvoudig te programmeren. diondo is zo tevreden over de oplossing dat de samenwerking in de toekomst wordt voortgezet.

Computertomografen (CT) bouwen voor ongebruikelijke toepassingen: Het bedrijf diondo uit Hattingen is al 25 jaar gespecialiseerd in deze taak. Elke klantvraag is een nieuwe uitdaging. Zoals een opdracht van Chinese onderzoekers om een nieuw CT-systeem te ontwikkelen. Hiermee moeten boorkernen van de zeebodem op een boorplatform worden geanalyseerd.
Allesbehalve een routineklus, want de eisen waren bijzonder. Het systeem moest bestand zijn tegen een zoute atmosfeer, hoge luchtvochtigheid, wisselende temperaturen en trillingen. Het moest ook compact genoeg zijn om in een zeecontainer te passen, inclusief de randapparatuur. En last but not least moest er een bijzonder kostengeoptimaliseerde oplossing worden gevonden vanwege het krappe onderzoeksbudget.
Met een lange lijst van eisen in zijn bagage ging Maas op zoek naar componenten voor het CT-systeem. Normaal gesproken beweegt bij industriële CT-systemen het sample, geklemd in een manipulator, over maximaal zeven assen tussen een beeldvormingssysteem bestaande uit een röntgenbron en een detector. Deze opstelling was echter onmogelijk vanwege de instabiliteit van het sample.
In plaats daarvan voorzag de nieuwe oplossing in een ontwerp dat vergelijkbaar is met een CT uit de medische technologie. De röntgenbron en de röntgendetector draaien rond de boorkern. De röntgenbron en detector roteren 270 graden rond de boorkern tijdens het onderzoek. Per rotatie worden tot 7.300 metingen uitgevoerd. Tijdens elke meting dringt röntgenstraling de boorkern binnen en wordt in verschillende mate verzwakt, afhankelijk van de dichtheid van het materiaal. Uit deze verzwakkingsbeelden genereert een algoritme vervolgens de 3D-doorsnedebeelden. In deze tomogrammen verschijnen materiaalgebieden met een hoge dichtheid licht, terwijl gebieden met een lage dichtheid donker verschijnen. De resolutie is 1.920 x 1.536 pixels met een pixelgrootte van 128 micrometer. Onderzoekers kunnen op deze 3D-beelden zelfs de fijnste structuren in sedimentair gesteente herkennen.

Om de draaibeweging mogelijk te maken, installeerden de ontwerpers een robotscharnier uit de robolink® serie. Een wormwiel en het iglidur ® PRT draaitafellager zijn geïntegreerd in de kunststof behuizing - een polymeer glijlager dat geen smeermiddel nodig heeft en, in tegenstelling tot metalen lagers, onderhoudsvrij is. Dankzij het vlakke ontwerp heeft het lager slechts een kleine inbouwruimte nodig en is het bestand tegen vuil, stof en vocht. Het wordt aangedreven door een elektrische stappenmotor uit de drylin® serie. De motoren, die IP68-bescherming bieden, zijn perfect geschikt voor gebruik in dit speciale CT-systeem. Een ander voordeel van het besturingssysteem is dat het de inbedrijfstellers tijd bespaart. Dankzij het D1 dryve besturingssysteem is de motor eenvoudig te programmeren. Hiervoor roepen de ontwikkelaars een gebruikersinterface op met een webbrowser via een IP-adres - met behulp van een pc, tablet of smartphone. Parameters zoals rijafstand en aanvoersnelheid kunnen daar worden gewijzigd. De gebruiker kan tijdbesparende automatisering implementeren zonder transmissie- en laadprocessen. En last but not least verlaagt de motorbesturing ook de kosten van het project. diondo was op zoek naar een alternatief voor een PLC-besturing, die inclusief licenties zo'n 12.000 euro kan kosten. De D1 dryve was een veel kosteneffectievere oplossing en kostte slechts 338 euro.
Producten zoals de D1 dryve motorcontroller worden ontwikkeld in gezamenlijke projecten: Dit blijkt ook uit de samenwerking tussen diondo en igus®.
Tijdens de realisatie van de motorbesturing werden individuele wensen van de ontwerpers direct in updates geïmplementeerd. Dit maakte het mogelijk om digitale in- en uitgangen via het BUS-systeem aan te sturen en een aparte I/O-module overbodig te maken.
Het is dus geen wonder dat diondo de samenwerking voortzet. Er zijn onder andere kosteneffectieve CT-systemen voor onderwijs en onderzoek gepland.