Worldwide leading experts in pneumatics SMC introducite Worldwide leading experts in pneumatics 1

Chairman Yoshiyuki Takada Historie SMC Corporation 55 jaar ervaring in Industriële Automatisering SMC introducite 1959 Oprichting SMC Corporation te Tokyo, Japan 1967 Eerste SMC vestiging buiten Japan, in Australië 1976 Eerste SMC vestiging in Europa 1981 Oprichting SMC Nederland 1983 SMC vindt de Compact Cilinder uit 1986 Oprichting SMC België en magazijn in Antwerpen 1987 Notering Tokyo Stock Exchange 1998 ISO9001 en ISO14001 certificering 2000 Oprichting European Technical Centre (ETC), UK 2004 Opening European Central Warehouse (ECW), Antwerpen 2012 Opening fabriek Tsjechië; Marktaandeel wereldwijd 32% Chairman Yoshiyuki Takada

Basisproducten SMC introducite Luchtdroger Luchtverzorging Ventielen Actuatoren SMC produceert momenteel 11.000 basisproducten in meer dan 620.000 varianten

Producten in nabije markten SMC introducite Hoog Vacuüm Electronics Temperatuur regeling Electronics Chemicaliën doseren Life Science High purity Life Science SMC ontwikkelt producten op klantwens, ook voor pneumatiek gerelateerde markten

Wereldwijd verkoopnetwerk SMC introducite Japan Europa Noord- / Zuid Amerika Azië en Oceanië 400 verkoopkantoren in meer dan 78 landen voor globale aanwezigheid en individuele service op lokatie

Omzet Wereldwijd SMC introducite FY2014, ending March 31th, 2015

Aantal medewerkers Wereldwijd 16.010 Japan 8.000 Europa 2.500 SMC introducite Wereldwijd 16.010 Japan 8.000 Europa 2.500 As of March 31th, 2012

SMC Benelux SMC Pneumatics B.V. Vestiging Amsterdam SMC introducite SMC Pneumatics B.V. Vestiging Amsterdam SMC Pneumatics N.V./S.A. Vestiging Wommelgem

Kwaliteit en Milieu Precisie, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid zijn onze ingrediënten voor het bereiken van de hoogst haalbare product kwaliteit SMC introducite ISO9001/ISO14001 Kwaliteits/Milieu management systeem SMC levert RoHS conforme producten SMC stimuleert Energy Saving

Innovatie SMC heeft wereldwijd meer dan 1.300 R&D engineers SMC ontwerpt vanuit het standpunt van de klant Elk jaar wordt meer dan 6% van de omzet in R&D geïnvesteerd SMC introducite

Compact met luchtbuffer Innovatie SMC introducite Roest Vast Staal Hygiënisch ontwerp Flow detectie Ionizer Compact met luchtbuffer SMC ontwikkelt meer dan 50 nieuwe innoverende producten per jaar! Ontwikkeling van Space Saving producten

Project Pick & Place Fase 1 van 4 1. Pick & place module 2. Transportband Pick and place 3. Schakelkast

Project Pick & Place Na 4 jaren Pick and place SIMON

Informatiekanalen www.testjetalentvoortechniek.be Omschrijving project Handleidingen gratis software Tekeningen mechanische onderdelen Info Sick / Beckhoff Info positioneren, sterkteleer, veiligheid www.smcpneumatics.be / www.smcworld.com Specificaties onderdelen SMC Pick and place

1. Pick & place module Manipuleren van schijf met deksel Deksel door bouten verstelbaar in hoogte Pneumatsch uitstoten vanuit magazijn (X-beweging) Verplaatsen met Y-Z beweging Pneumatisch Vacuüm Naar transportband (module 2) voor uitsortering OK  transportband tot op einde Afkeur  van transportband blazen Pick and place Tekening Filmpje

1. Pick & place module Onderwerpen Luchtverzorging Ventielenblok Vacuüm Veiligheid Pick and place

1. Pick & place module Luchtverzorging Handafsluiter Filter/Regelaar Pick and place Handafsluiter Filter/Regelaar Veiligheidsventiel (optie)

1. Pick & place module Afsluiters in luchtverzorging Handafsluiter Onderhoud : perslucht af Manueel perslucht voorzien Elektrische afsluiter Noodstopbediening Altijd demper gebruiken Geluid dempen Filtratie Pick and place

1. Pick & place module Filter regelaar in 1 behuizing Filter 5 µm filterpatroon Evacuatie waterdruppels manueel Drukregelaar Druk verlagen en constant houden Te hoge druk = Energieverspilling Slecht voor te bewerken produkt Te grote belasting op componenten Pick and place Filter Reduceerventiel

1. Pick & place module : Ventielen Type ventielen Pick and place Manifolds Losse ventielen Ventieleilanden

1. Pick & place module : Ventielen Wegventielen type SY Pick and place Aansturing 24 V DC met connector Ingebouwde LED en varistor Polariteitsongevoelig

1. Pick & place module : Ventielen Wegventielen type SY Pick and place Piekspanningen Afschakelen ventiel = piekspanning Bescherming door varistor Lage spanning = hoge weerstand Hoge spanning = lage weerstand

Montage ventielenblok 1. Pick & place module : Ventielen Montage ventielenblok Pick and place Ventielen met pakking 3 pluggen achterzijde Koppeling poort 1 Dempers poorten 3 en 5

1. Pick & place module : Cilinders Pick and place

Cilinder met geleiding 1. Pick & place module : Cilinders Basis cilinder Cilinder met geleiding Pick and place

Pick & place module : Cilinders Basiscilinders Pick and place

Pick & place module : Cilinders Basiscilinder “Gefelste” cilinder Pick and place

Pick & place module : Cilinders Geleidecilinder MGP 1 aandrijfas, 2 geleide assen Geleidingen via Sinterbronzen lagerbussen Rollager Opvangen dwarskrachten Pick and place

Pick & place module : Cilinders Geleidecilinder MGP Applicaties Pick and place

Pick & place module : Cilinders Detectie eindstand Pick and place animatie

Pick & place module : Cilinders Detectie eindstand : de reed switch Mechanisch bewegend contact Pick and place 24v Video

Reed schakelaar De reed schakelaar heeft een aantal nadelen: als de zuiger snel beweegt, werkt de schakelaar niet altijd, bij snelheden hoger dan 0,8 m/sec kan de bedieningstijd te kort zijn het is een mechanische schakelaar met bewegende delen die kunnen slijten cq inbranden (storing) bij sterke trillingen is het mogelijk dat de schakelaar op verkeerde momenten gaat denderen en schakelt de levensduur van deze schakelaars is ca 5 miljoen schakelingen H. Elert SMC opleiding en producttraining

Pick & place module : Cilinders Detectie eindstand : de solid state switch Op basis van transistor Pick and place

Solid-state schakelaar De Solid-State schakelaar heeft meerdere voordelen. Elektronische schakelaars of solid-state schakelaars slijten niet, geen bewegende delen ze kunnen tegen schokken, en hebben een praktisch onbegrensde levensduur (geen last van dender) De elektronische schakelaar of sensor is een schakeling met een halfgeleider, een soort transistor, en enkele weerstanden Het is een miniatuurschakeling die is ingegoten in een kunststof blokje H. Elert SMC opleiding en producttraining

Pick & place module : Cilinders Detectie eindstand : de solid state switch PNP uitgangstrap Pick and place

Pick & place module : Cilinders Detectie eindstand : de solid state switch NPN uitgangstrap Pick and place

Pick & place module : Cilinders Detectie eindstand : Reed switch versus solid state switch Pick and place Reedschakelaar Solid-state levensduur enkele miljoenen onbegrensd contactdender ja nee spanning AC/DC DC hysteresis < 2mm < 1mm schakeltijd < 1,2 ms < 1 ms aansluiting 2 draads 2 - of 3 draads

Pick & place module : Cilinders Switchen in het pakket Pick and place Reed schakelaar D-C73L D-A93L Solid state schakelaar Geen in editie 4 (wel in editie 3)

Pick & place module : Cilinders Snelheidsregelaars Het regelen van de snelheid gebeurt bijna altijd door het smoren van de uitgaande lucht = Uitlaatsmoring Pick and place Volle doorlaat Gesmoorde doorgang

Pick & place module : Cilinders Snelheidsregelaars Pick and place

Pick & place module : Cilinders Snelheidsregelaars Pick and place

Pick & place module : Vacuüm Genereren van vacuüm De perslucht wordt door een vernauwing gestuurd waardoor de lucht een hogere snelheid krijgt (Venturi principe). De lucht bij de zuignap aansluiting wordt hierdoor meegezogen, hierdoor ontstaat er bij deze aansluiting vacuüm. Pick and place Animatie

Pick & place module : Vacuüm Genereren van vacuüm Pick and place Ventiel “maak vacuüm” Ejector Vacuümschakelaar

Pick & place module : Vacuüm Controle aanwezigheid vacuum Vacuüm detecteren Is er voldoende vacuüm druk => Product zit aan de zuignap => Volgende bewerking kan plaatsvinden => Product is van de zuignap Pick and place Vacuümschakelaar met PNP uitgangstrap

Pneumatische schema’s volgens norm Norm is aanbeveling en GEEN verplichting Norm ISO 1219-1 : symbolen Pick and place ISO norm verwijst naar de EN 81346-2 norm voor de elektrische componenten zoals switch en ventielspoelen. Deze EN norm behandelt zowel pneumatische als elektrische componenten waardoor de V voor de ISO een ventiel is maar voor de EN een filter is. Verwarring compleet. Daarom kreeg de ISO 1219 van 1995 een update naar 2012 en werden de letters vervangen door cijfers.

Pneumatische schema’s volgens norm Norm ISO 1219-2 : 1995-12. Benoeming in schema’s Pick and place

Pneumatische schema’s volgens norm Norm ISO 1219-2 : 1995-12. Benoeming in schema’s Pick and place Algemene toestellen coderen met code 0 Alle andere kringen met code 1, 2, 3 beginnend van links Per kring begint elke component met de kringnummer Per kring van onder naar boven en van links naar rechts coderen

Pneumatische schema’s volgens norm Norm ISO 1219 : 1995-12. Voorbeeld Pick and place

Pneumatische schema’s volgens norm Norm ISO 1219 : 1995-12. Verwijzing naar elektrische norm EN 81346-2 Pick and place In elektrisch schema moet dit terugkomen

Pneumatische schema’s niet volgens norm Overeenkomst pneumatisch en elektrisch schema moet duidelijk zijn Pick and place

Pneumatische schema’s niet volgens norm Overeenkomst pneumatisch en elektrisch schema moet duidelijk zijn Pick and place

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Risico analyse : inventariseren gevaren Risico reductie : collectieve maatregelen Risico reductie : Control system Veiligheidsfuncties definiëren Validatie bereikte veiligheidsklasse Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Risico analyse : inventariseren gevaren volgens ISO 12100 Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Risico reductie : collectieve maatregelen Veilig ontwerpen Hekken rond het risico Pictogrammen Informatie op de machine / training Persoonlijke bescherming Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Risico reductie : control system Wat als het hek open moet / onderhoud machine in maintenance mode Wat als iemand op noodstop duwt Integratie technologie  ISO 13849 Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek Safety Related Parts of Control system volgens ISO 13849 Norm gebruikt voor elektrische, mechanische, pneumatische en hydraulische veiligheidsfuncties Nieuwe risico analyse Machinerichtlijn PLr S : Ernst verwonding S1 : licht letsel S2 : blijvend letsel F : Frequente blootstelling F1 : zelden / korte tijd F2 : vaak / lange duur (>1/h) P : Mogelijkheid afwenden P1 : mogelijk onder voorwaarde P2 : niet

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Definiëring veiligheidsfuncties Perslucht af na noodstop Drukreductie maintenance mode 2 handenbediening Beveiliging tegen onverwachte opstart ………….. Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Ontwerpen veiligheidsfunctie Voorbeeld 1 : Veilig ontluchten na betreden gevaarlijke zone Vermijden onverwachte heropstart tijdens onderhoud Vereiste : Plr d, CAT 3 Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Voorbeeld schakeling Plr d Machinerichtlijn SMC

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Voorbeeld schakeling Plr d : Hoe Pl berekenen ? Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Voorbeeld schakeling Plr d : Hoe Pl berekenen ? Machinerichtlijn Belangrijke begrippen in het bepalen van de vereiste Performance level (Plr) : Architectuur van het systeem (Categorie) Betrouwbaarheidsgegevens van de verschillende onderdelen Diagnosedekkingsgraad (DC, Diagnostic Coverage) geeft het percentage van foutbewaking in het systeem. Bescherming tegen systematische storingen Bescherming tegen gemeenschappelijk falen

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Architectuur van een systeem  CAT 3 Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Architectuur van een systeem : Cat B Machinerichtlijn Architectuur B moet de basisprincipes voor veiligheid toepassen. Vormt de basis voor de andere categorieën.

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Architectuur van een systeem : Cat 1 Machinerichtlijn Architectuur 1 heeft dezelfde structuur als architectuur B, maar moet ook gebruik maken van beproefde veiligheidsprincipes. Deze architectuur is gericht op de preventie van fouten. Er wordt gebruik gemaakt van geschikte ontwerpprincipes en onderdelen. In de norm spreekt men van “well-tried” components en “well-tried” safety principles. er wordt van een hogere betrouwbaarheidsgraad uitgegaan van de gebruikte ventielen Validatiedocument well-tried component op aanvraag

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Architectuur van een systeem : Cat 2 Machinerichtlijn Architectuurcategorie 2 moet de basisprincipes voor veiligheid toepassen. Daarnaast moet er ook een diagnostische bewaking plaatsvinden via een functietest van het systeem of subsysteem. Een fout wordt gedetecteerd bij iedere test. Tussen twee tests is de veiligheidsfunctie niet gewaarborgd. Testfrequentie bewaking 100 maal hoger dan de vraag van de veiligheidsfunctie  Cat 2 vaak niet interessant

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Architectuur van een systeem : Cat 3 Machinerichtlijn Architectuurcategorie 3 moet de basisprincipes voor veiligheid toepassen. De aanvullende eis is dat het systeem/subsysteem niet mag uitvallen in geval van een enkele fout. Om hieraan te voldoen wordt gekozen voor een 2 kanaalsuitvoering, tevens moet als dat praktisch kan, één fout worden gedetecteerd.

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Architectuur van een systeem : Cat 4 Machinerichtlijn Architectuurcategorie 4, heeft vergelijkbare eisen als categorie 3, maar vereist meer bewaking. Dat wil zeggen een hogere diagnose dekkingsgraad. Bij categorie 3 moeten de meeste fouten worden ontdekt maar bij categorie 4 moeten alle enkele fouten worden ontdekt. De diagnose dekkingsgraad moet minimaal 99% bedragen.

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) MTTfd : Gemiddelde kans op gevaarlijke fout Machinerichtlijn Alle onderdelen in de veiligheidskring Niet voor componenten die geen invloed hebben op Performance Level zoals filters, tubing, cilinders, tanks, .. Wiskundige formule om totaalcijfer te verkrijgen Uitgedrukt in jaren Resultaat laag, midden of hoog  Mttf Hoog

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) MTTfd en B10d Machinerichtlijn Bij het berekenen van de MTTFd waarde voor slijtagegevoelige, bijv.elektromechanische componenten, wordt met de B10d waarde gewerkt. De B10d waarde geeft aan na hoeveel schakelcyclussen een component gevaarlijk faalt. De B10 waarde stemt overeen met het aantal schakelingen waarbij 10% van de componenten uitval vertoonde. B10d = 2 x B10 dop = gem. aantal bedrijfsdagen per jaar hop = gem. aantal bedrijfsuren per dag nop = aantal schakelingen per jaar tcycle = cyclustijd

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) DC : Hoe goed kan een fout van een veiligheidsfunctie gedetecteerd worden Machinerichtlijn 0 % : Geen enkele gevaarlijke fout wordt gedetecteerd 100 % : alle gevaarlijke fouten worden gedetecteerd Voorbeelden pneumatisch : Meting positie cilinder door reed switch (60%) Meting stand ventiel door mechanisch contact op ventiel (99%) Meting druk in leiding door drukschakelaar (90%)

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) DC : In ISO 13849 staan een aantal tabellen van waaruit DC waarden bepaald kunnen worden Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) CCF : Fouten met gemeenschappelijke oorzaak Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Voorbeeld schakeling Plr d : Eindresultaat Machinerichtlijn PL = d

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Voorbeeld schakeling Plr d Methode zwakste schakel : Machinerichtlijn SMC Input Logic Output Resultaat : Pl d

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Voorbeeld schakeling Plr d : Pneumatisch schema Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) Voorbeeld schakeling Plr d : Pneumatisch schema en elektrische aansluiting Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen (Pl > Plr) volgens ISO 13849-2 Machinerichtlijn SMC CAT 3 : Testen veiligheidsfunctie Advies SMC : 1 maal per shift B10d waarden

Veiligheid in de pneumatiek 5 essentiële stappen in veiligheid Validatie bereikte veiligheidsklassen Precautions bij installatie Machinerichtlijn Diameter piping voor double dump valve NIET te klein !!! Zoniet blijft ventiel in tussenstand hangen en zijn poorten 1, 2 en 3 verbonden.

Veiligheid in de pneumatiek Meegeleverde double dump met soft start Machinerichtlijn

Veiligheid in de pneumatiek Noodzaak soft start : gevaren bij inschakelen Machinerichtlijn Ontluchten Atmosferische druk Op druk brengen Geen tegendruk in cilinderkamers Bruuske bewegingen

Veiligheid in de pneumatiek Meegeleverde double dump met soft start : omschakeldruk Machinerichtlijn

2. Transportband Uitsorteren van schijven : controle door middel van camera OK  verder op transportband Niet OK  afblazen met nozzle Camera Transportband met DC of stappenmotor Pick and place

2. Transportband Geleverde materialen Camera Nozzle met extra ventiel en snelheidsregelaar DC motor met inductieve sensor of stappenmotor met encoder Blauwe band Profiel transportband (enkel nog op maat zagen) 4 lagers, 2 riemschijven, riem Pick and place

2. Transportband Te vervaardigen componenten Pick and place Te vervaardigen componenten Platen, assen, rollen voor motor- en omkeerzijde (tekeningen zijn bijgeleverd) Beugels voor camera en nozzle Draagconsole

Transportband basispakket Aansturing motor Pick and place DC motor 24 VDC: Ompolen polariteit = veranderen draairichting 2 relais voor H-brug

Transportband Aansturing motor DC motor : Bijschakelen serieweerstand Pick and place DC motor : Bijschakelen serieweerstand Vermijdt dat stroom te hoog oploopt bij blokkering Beperkt aanloopkoppel dus weerstandswaarde niet te hoog P= U.I en U= I.R P = 6W ; U = 24V I = 0.25A en R = 96 Ohm.

Transportband basispakket Positiebepaling blokje met zelfgemaakte encoder Pick and place Positiedetectie blokje door middel van sensor type IME08-02BPSZW2K op rotatieve deel van de motor Aantal pulsen vanuit sensor = positie schijf op transportband

Transportband optiepakket Aansturing motor met opgebouwde encoder Pick and place Stepper motor 24 VDC : 200 pulsen/rotatie ; 1,8°/stap Absolute encoder EtherCAT Terugkoppeling positie transportband via EtherCAT signaal naar Panel PC

3. Stuurkast Elementen : Luchtverzorgingseenheid (buitenzijde) Pick and place Elementen : Luchtverzorgingseenheid (buitenzijde) Ventielenblok PLC Transfo, klemmenstrook en beveiligingen van 6A en 4A Schotdoorvoeren en wartels

3. Stuurkast Luchtverzorging : Luchtverzorging : Binnenzijde kast : opgelet waterafvoer !! Luchtverzorging : Buitenzijde kast Pick and place

3. Stuurkast Ventieleiland : Verhoging IP graad Pick and place Ventieleiland : Verhoging IP graad Betere mechanische bescherming Geen ongeoorloofd manueel schakelen Opgelet met ontluchting : Uitwendige demper voorzien Schotdoorvoeren voorzien

Website test je talent voor techniek SMC België http://www.testjetalentvoortechniek.be Winnende leerling : I-phone 6 ! Opgave online … Pick and place