Zware tandwielen micrometernauwkeurig positioneren

Universiteit Leibniz heeft een hydraulisch piëzo-micropositioneringssysteem ontwikkeld waarmee grote tandwielen voor windturbines zeer nauwkeurig kunnen worden uitgelijnd voor verwerking. Normaal gesproken worden deze grote tandwielen van wel twee ton handmatig uitgelijnd in de slijpmachine met behulp van hamers en stelschroeven.

Het handmatig uitlijnen van grote tandwielen op een slijpmachine is een tijdrovende klus. Het blokkeert tevens kostbare machinetijd. Dat wil men voorkomen om de productie van windmolens te optimaliseren. In het onderzoeksproject heeft Maik Bergmeier, engineer aan het Institute for Manufacturing Technology en Machine Tools (IFW) op het Production Technology Center (PZH) van de Leibniz Universiteit, nu samen met partners van Siemens en Roemheld een prototype van een hydraulisch micropositioneringssysteem ontwikkeld. De positionering van de zware werkstukken in vier vrijheidsgraden wordt verricht met behulp van piëzo-hydraulische pompen.

4,7 ton binnen 8 micrometer

“Drie-assige machines kunnen opspanfouten die ontstaan tijdens het handmatig uitlijnen niet compenseren”, verklaart Bermeier de beginsituatie. “Ons micropositioneringssysteem laat zich eenvoudig inbouwen in de machine en kan zware lasten tot wel 4,7 ton binnen een nauwkeurigheid van 8 micrometer positioneren”, aldus Bergmeier. Een speciale rol wordt gespeeld door de hydraulische pomp die voor de hoge nauwkeurigheid zorgt. De pomp beweegt zeer kleine hoeveelheden vloeistof voor de micrometer-nauwkeurige positionering en is het resultaat van een eerder onderzoek van IFW.

Productie moet efficiënter

Een belangrijke voorwaarde voor het gebruik van het systeem in bedrijf is een hoge rotatie-symmetrische stijfheid tijdens de productie. Uit verschillende testen met tandwielen en behuizingen van 2 ton blijkt dat de kwaliteit van de bewerkte producten kunnen tippen aan vastgelegde kwaliteitseisen. De volgende stap van het project zal de verbetering zijn met betrekking tot de uitvoerbaarheid van het systeem. Professor Berend Denkena van IFW is er op gebrand dat het systeem verder wordt ontwikkeld: “Het genereren van energie uit windkracht zal alleen maar toenemen. Daarom is het belangrijk om nieuwe oplossingen te ontwikkelen die ook de productie van windmolens efficiënter maakt.”