Drie eenvoudige stappen naar een betrouwbaar vacuümsysteem

Vacuümsystemen vormen de basis van veel industriële toepassingen, van verpakking tot materiaalhandling. Ze bieden eenvoudige integratie met automatiseringssystemen, maar het is van essentieel belang om vroeg in het ontwerptraject de juiste oplossing te kiezen voor een succesvol projectresultaat. Om je te helpen bij deze keuze, deelt Mattias Sundberg, Product Manager Nordic and Baltic Countries bij SMC zijn inzichten over de belangrijkste aspecten binnen het specificatieproces, aan de hand van drie overzichtelijke stappen. Je ontdekt welk type vacuümsysteem geschikt is voor welke toepassing, welke aandachtspunten gelden per type werkstuk (niet-poreus of poreus) en welke grijper je daarbij moet selecteren.

Stap 1: Gecentraliseerd of gedecentraliseerd?

De eerste stap is de keuze tussen een gecentraliseerd of gedecentraliseerd ejectorsysteem voor vacuümgeneratie. Kort gezegd: bij een gecentraliseerd systeem bevindt alles zich in één module, van ejector en ventiel tot druksensor en filter, terwijl een gedecentraliseerde configuratie bestaat uit losse componenten. Wat zijn de belangrijkste voor- en nadelen?

Een ‘all-in-one’ ontwerp bespaart installatietijd en maakt onderhoud eenvoudig, doordat alle componenten op één plek zijn samengebracht. In een gecentraliseerd systeem biedt de mogelijkheid tot IO-Link- of veldbuscommunicatie volledige fabrieksverbinding en data-inzicht voor intelligente beslissingen. Een goed voorbeeld van een gecentraliseerde oplossing, inclusief energiebesparing en de mogelijkheid om meerdere ejectors en positieve drukunits tegelijk aan te sturen, is de SMC ZKJ vacuümejector-manifold. De ZKJ kan tot 16 ejectors en/of 5/2 ventielen aansturen via diverse veldbusprotocollen en IO-Link. Daarnaast kunnen negatieve druk (vacuüm) en positieve druk (bijvoorbeeld voor actuatoren) gelijktijdig gegenereerd worden, wat ruimte én kosten bespaart.

Hoewel gedecentraliseerde systemen flexibeler en mogelijk iets voordeliger zijn, zijn ze minder ‘intelligent’ dan gecentraliseerde alternatieven. Ze bieden uitkomst wanneer vacuümcups ver van elkaar gepositioneerd zijn. Slimme besturing vereist echter een centrale PLC, wat proces­complexiteit toevoegt.     ❯

Stap 2: De juiste ejector selecteren

De basis voor ejectorkeuze is het benodigde zuigdebiet om lucht af te voeren uit de vacuümcups. Daarbij speelt de tijd tot het bereiken van de vereiste vacuümdruk een rol. De benodigde druk hangt vrijwel volledig af van het werkstuk. Niet-poreuze kunststoffen en metalen geven weinig doorlaat, maar poreuze materialen kunnen aanzienlijk lekdebiet veroorzaken, zoals bij karton.

Na vaststelling van de basisparameters kan gekeken worden naar aspecten als efficiëntie (debiet/luchtverbruik), energiebesparing, valpreventie van werkstukken, communicatiemogelijkheden, geluidsniveau en installatiebeperkingen. De behoefte aan maatwerk is groot en SMC biedt uiteenlopende ejectortypes – van zeer compacte in-line modellen tot volledig geïntegreerde manifoldoplossingen om vacuümgeneratie voor elke toepassing te optimaliseren.

Een normally open toevoerventiel houdt vacuüm vast bij spanningsuitval om het werkstuk niet te laten vallen. De energiebesparingsfunctie via een vacuümsensor houdt de druk binnen een toegestaan bereik en verbruikt alleen perslucht wanneer vacuüm nodig is. Dit levert aanzienlijke besparingen op in vergelijking met systemen die continu vacuüm genereren. Zo kan de ZK2 high-efficiency vacuümejector het luchtverbruik met meer dan 90% reduceren. Bij een inzet van 10 uur per dag, 250 dagen per jaar, is het verbruik 58 l/min ANR (tegenover 85 l/min bij de ZM-serie), met een afblaastijd van 0,6 seconden. Dit resulteert in 93% jaarlijkse luchtbesparing.

Het selecteren van een leverancier met bewezen expertise is cruciaal. SMC ondersteunt wereldwijd klanten met het bepalen van de juiste zuigstroom, voor betrouwbare handling met optimale energie-efficiëntie.

Stap 3: Selectie van vacuümcups

De cupkeuze is afhankelijk van de grootte, vorm en het materiaal van het werkstuk. Voor vettige metaalplaten is een robuuste cup nodig met hoge zijdelingse grip. Glas vereist cups die geen afdruk achterlaten. Bij dunne plastic zakken zijn extreem flexibele lipcups noodzakelijk.

Ook de omgeving bepaalt de materiaalkeuze. In een stoffige omgeving zijn cups met geïntegreerd filter of extra slijtvaste materialen wenselijk. Bij hoge temperaturen of zware omstandigheden bieden cups van FS61 fluorrubber (zoals de SMC ZP3C en ZP3M) een meer dan dubbele levensduur ten opzichte van urethaan en kunnen zij temperaturen tot 200°C weerstaan.

Voor elk werkstuk en elke vorm of materiaalsoort levert SMC de optimale vacuümcup, passend bij de omgeving en met een focus op energiereductie.

Maak je project toekomstbestendig

SMC biedt ontwerp- en toepassingsondersteuning voor maximale veiligheid, betrouwbaarheid, productiviteit én energie-efficiëntie binnen vacuümhandling.