Draaitafels - Hoe Werken Ze

Een draaitafel is een mechanisch apparaat dat wordt gebruikt om werkstukken nauwkeurig te positioneren voor bewerking of inspectie door ze naar specifieke hoeken te draaien. Het maakt nauwkeurige en herhaalbare positionering mogelijk voor bewerkingen zoals boren, frezen en kwaliteitscontrole, waardoor de efficiëntie en precisie in productieprocessen worden verbeterd. Deze tafels kunnen handmatig worden bediend of worden geïntegreerd met CNC-systemen voor geautomatiseerde besturing. Ze worden veel gebruikt in industrieën zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en de metaalbewerking voor het produceren van complexe onderdelen met hoge precisie.

Inhoudsopgave

• Functie van de draaitafel
• Kerncomponenten en ontwerp
• Hoe werkt een draaitafel
• Voorbeeld
• Algemene kenmerken van draaitafels
• Toepassingen
• Belangrijke selectiecriteria
• Festo draaitafel DHTG
• FAQs

Functie van de draaitafel

De primaire functie van een draaitafel is het uitvoeren van herhaalde hoekverplaatsingen tijdens een machinecyclus, gevolgd door een periode van stilstand (stilstand is de tijd dat de draaitafel in een bepaalde positie blijft). Dit proces maakt de nauwkeurige positionering van onderdelen op verschillende werkstations mogelijk voor bewerking, assemblage of inspectietaken. De stilstandsperiode is cruciaal omdat deze de nodige tijd biedt voor het uitvoeren van bewerkingen op het onderdeel bij elk station voordat het naar de volgende positie gaat.

Kerncomponenten en ontwerp

Draaitafels hebben motoren die kunnen worden aangedreven door pneumatische, elektrische, hydraulische of handmatige middelen, aangepast aan de specifieke behoeften van de toepassing.

• Pneumatische motoren in draaitafels zijn ideaal voor kleine tot middelgrote belastingen en maken gebruik van pneumatische cilinders voor rotatie, met een palmechanisme om de tafel op zijn plaats te vergrendelen tijdens de terugslag.
• Elektrische motoren bieden snelheid en de capaciteit om zwaardere belastingen aan te kunnen, waardoor ze geschikt zijn voor taken die hoge nauwkeurigheid en herhaalbaarheid vereisen.
• Hydraulische aandrijvingen gebruiken onder druk staande vloeistof voor krachtige en soepele bewegingscontrole, perfect voor aanzienlijke belastingen.
• Handmatige draaitafels kunnen met de hand worden aangepast en zijn perfect voor minder frequente positioneringsbehoeften, waardoor handmatige aanpassingen mogelijk zijn.

Mechanische krachtoverbrengingsapparaten dragen de kracht van de motoren over naar de draaitafel. Bovendien zijn encoders, sensoren en controllers essentieel voor nauwkeurige controle en feedback over de positie van de tafel, waardoor nauwkeurige en herhaalbare positionering mogelijk is.

Gebouwd rond een cirkelvormige stalen plaat, bevat de tafel spindels, sleuven of montagegaten voor het bevestigen van componenten, met vaste of verstelbare positioneringshoeken voor taakaanpassing. Lagers ondersteunen de rotatie van de tafel, behouden de draagcapaciteit en nauwkeurigheid, met opties zoals hoekcontactlagers, recirculerende kogellagers en kruiskogellagers beschikbaar.

Hoe werkt een draaitafel

De operationele mechanica van draaitafels omvat een basis en een roterende plaat, waarbij de basis de roterende plaat ondersteunt die het werkstuk vasthoudt. De rotatie wordt gecontroleerd door een positioneringsmechanisme, dat de tafel op vooraf bepaalde intervallen stopt voor bewerkingen op elk station.

Het aandrijfsysteem drijft deze rotatie aan, die handmatig of gemotoriseerd kan zijn, waarbij de laatste gebruikelijk is in geautomatiseerde opstellingen. Een vergrendelingsmechanisme zorgt voor stabiliteit door de tafel op zijn plaats te vergrendelen zodra deze de gewenste positie bereikt, waardoor bewegingen die de nauwkeurigheid kunnen compromitteren worden voorkomen.

In geautomatiseerde draaitafels dicteert een besturingssysteem de rotatiesnelheid, hoek en stilstandtijd op elke positie, waardoor complexe bewerkingen met minimale menselijke tussenkomst mogelijk zijn. Dit systeem maakt gebruik van de feedback van encoders en sensoren om de werking van motoren en andere componenten efficiënt te beheren.

Integratie en flexibiliteit

De plaatsing van aandrijfmechanismen kan variëren, boven, onder, achter of aan de zijkant van het tafeloppervlak worden geplaatst, wat ontwerpflexibiliteit biedt om aan verschillende ruimtelijke beperkingen en operationele configuraties te voldoen. Dit zorgt voor naadloze integratie in een breed scala aan industriële omgevingen.

Voorbeeld

Overweeg de fabricage van een versnellingsbak van een auto. De versnellingsbak heeft meerdere gaten die moeten worden geboord en getapt (draad gemaakt in de gaten) onder verschillende hoeken rond een cilindrisch deel. Dit proces vereist hoge precisie om ervoor te zorgen dat de gaten correct zijn gepositioneerd en georiënteerd, zodat de versnellingsbak correct functioneert.

Traditionele methode

Zonder een draaitafel zou een operator het onderdeel handmatig positioneren en vastzetten, een gat boren, vervolgens het onderdeel losmaken, het naar de volgende positie draaien, het opnieuw vastzetten en het volgende gat boren. Dit proces is niet alleen tijdrovend, maar ook vatbaar voor fouten in uitlijning en positionering, wat kan leiden tot mogelijke defecten in de versnellingsbak.

Gebruik van een draaitafel

Het cilindrische deel van de versnellingsbak wordt op de draaitafel bevestigd. De tafel is geprogrammeerd of ingesteld om het onderdeel naar de exacte hoeken te draaien die nodig zijn voor elk gat. Zo vereenvoudigt het proces:

1. Configuratie: Het onderdeel wordt op de draaitafel geklemd. De boor- en tapgereedschappen zijn boven de tafel gepositioneerd.
2. Start van de operatie: De operator start het proces, of als het geautomatiseerd is, start het besturingssysteem de volgorde.
3. Boren van het eerste gat: De tafel bevindt zich in de startpositie. De boor komt naar beneden, boort het gat en trekt zich dan terug. Het tapgereedschap volgt en maakt de draad in het nieuw geboord gat.
4. Positioneren naar de volgende positie: De draaitafel draait het onderdeel vervolgens naar de volgende vooraf bepaalde hoek. De precisie van de tafel zorgt ervoor dat het onderdeel nauwkeurig is gepositioneerd voor het volgende gat.
5. Herhaling van het proces: Het boor- en tapproces herhaalt zich voor elk gat, waarbij de draaitafel het onderdeel naar elke vereiste positie draait. De operator hoeft het onderdeel niet handmatig opnieuw te positioneren, wat tijd bespaart en het risico op fouten vermindert.
6. Voltooiing: Zodra alle gaten zijn geboord en getapt, wordt het onderdeel van de tafel losgemaakt en geïnspecteerd. De precisie van de draaitafel zorgt ervoor dat alle gaten correct zijn gepositioneerd en georiënteerd, en voldoen aan de strikte specificaties die nodig zijn voor de correcte werking van de versnellingsbak.

Algemene kenmerken van draaitafels

Draaitafels hebben verschillende kenmerken die hun functionaliteit en aanpassingsvermogen aan verschillende toepassingen verbeteren:

1. Verstelbare tafeloppervlakken: Sommige tafels bieden oppervlakken die in een gecontroleerde hoek kunnen worden verhoogd of verlaagd, wat flexibiliteit biedt voor complexe bewerkings- of montagetaken.
2. Meerdere roterende werkoppervlakken: Tafels met meer dan één roterend werkoppervlak maken gelijktijdige verwerking van meerdere onderdelen mogelijk, waardoor de efficiëntie toeneemt.
3. Computer numeriek bestuurde (CNC) apparaten: CNC-technologie biedt grotere nauwkeurigheid en herhaalbaarheid, waardoor het ideaal is voor toepassingen die nauwkeurige bewegingen en positionering vereisen.
4. Roterende encoders: Gebruikt om de exacte positie van het tafeloppervlak door te geven, zijn roterende encoders essentieel voor toepassingen waar exacte positionering cruciaal is.
5. Vier-assige en vijf-assige tafels: Vier-assige tafels maken beweging langs de X-, Y- en Z-lineaire assen plus rotatie rond de X-as mogelijk, wat complexe bewerkingstaken met een enkele opstelling vergemakkelijkt. Vijf-assige tafels voegen rotatie rond de Y-as toe, waardoor nog complexere onderdeelgeometrieën mogelijk zijn door het werkstuk in bijna elke hoek te positioneren.

Toepassingen

Draaitafels worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen:

• Assemblage: Het stroomlijnen van het assemblageproces door onderdelen nauwkeurig te positioneren voor assemblagebewerkingen.
• Apparatuurpositionering: Het nauwkeurig positioneren van apparatuur voor optimale werking en efficiëntie.
• Automatisering: Het verbeteren van geautomatiseerde processen door betrouwbare en nauwkeurige positionering te bieden.
• Inspectie: Het vergemakkelijken van gedetailleerde inspectieprocessen door nauwkeurige positionering van onderdelen.
• Bewerking: Het verbeteren van de nauwkeurigheid en efficiëntie van bewerkingen door nauwkeurige positionering van werkstukken.

Deze tafels zijn bijzonder effectief in omgevingen die snelle en eenvoudige verticale bewerkingen vereisen. Ze worden vaak gebruikt in:

• Industriële persen
• Schroevendraaiers
• Riveters
• Dispensers
• Pick-and-place-eenheden
• Ultrasone of weerstandslassers

Belangrijke selectiecriteria

Bij het selecteren van een draaitafel moeten verschillende belangrijke parameters in overweging worden genomen:

• Maximale positioneringsincremente: Deze specificatie verwijst naar de kleinste hoek waarmee de tafel kan draaien. Het is essentieel voor toepassingen die hoge precisie vereisen, omdat het de capaciteit van de tafel bepaalt om onderdelen nauwkeurig te positioneren.
• Diameter van de werktafel: De grootte van de werktafel is cruciaal, omdat deze groot genoeg moet zijn om de te bewerken onderdelen of assemblages te kunnen bevatten. De diameter kan aanzienlijk variëren, afhankelijk van het model en het beoogde gebruik.
• Maximale axiale belasting: Dit is de maximale belasting die langs de as van de tafel kan worden aangebracht zonder schade of verminderde prestaties te veroorzaken. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de tafel het gewicht van de onderdelen en de krachten die tijdens de verwerking worden uitgeoefend, kan dragen.
• Maximale radiale belasting: Vergelijkbaar met de axiale belasting, geeft deze specificatie de maximale belasting aan die loodrecht op de as van de tafel kan worden aangebracht. Het is cruciaal voor toepassingen waarbij zijdelingse krachten op de tafel worden uitgeoefend.
• Resolutie: Dit verwijst naar de kleinste incrementele beweging die de tafel kan maken of meten, wat cruciaal is voor toepassingen die hoge precisie vereisen.
• Herhaalbaarheid en nauwkeurigheid: Deze parameters bepalen hoe consistent de tafel naar een specifieke positie kan terugkeren en hoe dicht de werkelijke positie bij de beoogde positie ligt.
• Mechanische parameters: Factoren zoals speling of hysterese kunnen de precisie van bewegingen beïnvloeden.
• Belasting: De tafel moet in staat zijn om het specifieke koppel, de axiale belastingen, de radiale belastingen en de momentbelastingen van de toepassing te dragen, wat de soort en grootte van de gebruikte indexeerder beïnvloedt.

Festo draaitafel DHTG

De Festo draaitafel DHTG (Figuur 1) is ontworpen voor precisiepositioneringstaken zoals zwenken of scheiden, met robuuste mechanica en gebruiksvriendelijke bediening. Belangrijke kenmerken zijn onder andere:

•  Variabele positionering en omkeerbare rotatie: Biedt flexibiliteit in de bediening met de mogelijkheid om positioneringshoeken te kiezen en de draairichting indien nodig om te keren.
• Robuust mechanisch systeem: Zorgt voor duurzaamheid en betrouwbaarheid, zelfs in veeleisende industriële omgevingen.
• Eenvoudige planning en inbedrijfstelling: Ontworpen voor eenvoudige integratie in bestaande systemen, waardoor installatie en onderhoud worden vereenvoudigd.
• Meerdere diameteropties: Verkrijgbaar in diameters van 65, 90, 140 en 220 mm, geschikt voor een breed scala aan toepassingen.
• Vrije controle over de draairichting: Verhoogt de operationele flexibiliteit, waardoor nauwkeurige controle over de beweging mogelijk is.
• Geïntegreerde functies: Inclusief overbelastingsbeveiliging om schade te voorkomen, sensorfuncties voor monitoring, dempingsinstelling voor soepele werking, snelheidsinstelling voor controle over de bedrijfssnelheid en de mogelijkheid om de draairichting te veranderen, wat allemaal bijdraagt aan een veelzijdige en efficiënte prestatie.

Poortaansluitingen

De technologie combineert mechanische en pneumatische elementen om beweging in geautomatiseerde systemen te controleren (Figuur 3):

1. Schroefdraad voor positiedetectie (A): Maakt nauwkeurige detectie van posities van onderdelen mogelijk, cruciaal voor nauwkeurigheid in geautomatiseerde taken.
2. Eenrichtingsstroomregelklep (B): Reguleert de snelheid van pneumatische actuatoren door de luchtstroom te regelen, waardoor nauwkeurige snelheidsaanpassingen mogelijk zijn.
3. Persluchttoevoerpoort voor heen-en-weer beweging (C): Levert lucht voor heen-en-weer beweging, gebruikt in verschillende industriële toepassingen.
4. Persluchttoevoerpoort voor rotatie (D): Maakt luchttoevoer mogelijk voor gecontroleerde rotatiebeweging in beide richtingen, wat veelzijdigheid toevoegt.
5. Stelschroef voor dempingsinstelling (E): Beheert de demping aan het einde van bewegingen, vermindert slijtage en zorgt voor een soepelere werking.

Bedrijfsmodus	Vereiste klep	Aanvullende vereisten	Beschrijving	Weergave
Rotatie met de klok mee	Een klep	Geen	Draait het systeem met de klok mee.
Rotatie tegen de klok in	Een klep	Geen	Draait het systeem tegen de klok in.
Heen-en-weer beweging	Twee kleppen	Heen-en-weer bewegingskit	Beweegt het systeem heen en weer in een lineair pad.
Variabele activering (Alle Modi)	Twee kleppen	Heen-en-weer bewegingskit	Stelt het systeem in staat om te schakelen tussen rotatie met de klok mee, tegen de klok in en heen-en-weer bewegingen.

Opmerking: Festo draaitafels zijn niet ontworpen voor gebruik in omgevingen met bewerking, agressieve media, slijpstof of lasspatten.

FAQs

Wat zijn de verschillen tussen een draaitafel en een indexeertafel?

Een draaitafel draait continu, terwijl een indexeertafel in discrete stappen beweegt voor nauwkeurige positionering.

Wat zijn de voordelen van rotatie-indexering?

Rotatie-indexering biedt nauwkeurige positionering, snellere werking en verhoogde efficiëntie in geautomatiseerde processen.

Wat zijn programmeerbare draaitafels?

Programmeerbare draaitafels zijn geavanceerde mechanische apparaten die kunnen worden geprogrammeerd om naar een willekeurig aantal posities rond een cirkel te draaien, waardoor nauwkeurige en variabele positionering van werkstukken mogelijk is.