CNC tüp ve boru kesme makineleri, tüp ve boru kesme sistemleri alanlarında uzman, Wisconsin merkezli bir şirket olan Bend-Tech, beş yıl önce sahada servis çağrılarında bir artış gözlemlemiş ve hızlıca bu sorunun temelini araştırmaya başlamıştır. Arazi ve diğer açık hava motor sporlarının popülerliğinin artmasının metal tüp ve boru sistemi üretimine yönelik talebi artırdığı ortaya çıkmıştır; bu talep müşterilerin Bend-Tech'in beklenmedik yükseklikte üretim hacimlerine ulaşması için pazara girişe yönelik baskıda bulunacak düzeyde olmuştur. Ekip, çizim tahtasına geri dönmüş ve Thomson Industries tarafından sunulan yenilikçi bir hibrit doğrusal hareket teknolojisi sayesinde, kazandıracak bir çözüme ulaşmıştır.
Bend-Tech'in üretim yöneticisi TJ Merry "Sistemlerimiz, metal üreticilerinin tüp ve boruları yüksek hız ve doğrulukta kesmesini sağlıyor." demiş ve eklemiştir: "Bu, üretim kapasitelerini iyileştiriyor ve en nihayetinde geleneksel olarak dış kaynaklardan alınan hizmetleri kurum içine taşıyarak nihai sonuçlarda da iyileşme sağlıyor."
Açık hava motor sporlarına ilginin artması, boru ve tüp sistemlerine yönelik istikralı bir talep ile sonuçlanmıştır. (Görsel, Busted Knuckle Off Road'un izniyle kullanılmıştır)
Bend-Tech'in işlerinin çoğu, her ikisi de kayda değer düzeyde büyüme gösteren iki pazara aittir. Müşterilerinin çoğu, sanayi ve kamu binaları için özel tırabzanlar üreten imalatçılardır ve talepler, inşaatların ve halk güvenliğine dikkatin artması ile artışa geçmiştir. Ancak bu şirketin en büyük büyüme fırsatı, arazi motor sporları için dört tekerli motorlar, yarış motorları ve jipler gibi taşıtları modifiye eden atölyelerde mevcuttur.
Pazara ilk girişleri sonrasında, yüksek hacimli üretime hazır olmadıklarının ortaya çıkmasının ardından, daha büyük olan Dragon A400 plazma kesme, işaretleme ve işleme sistemini inşa etmişlerdir; bu sistem, kendisine verilen neredeyse tüm görevleri sorunsuz bir biçimde yerine getirmiş olsa da bir başka zorluğu da beraberinde getirmiştir: her ne kadar büyük müşteriler bu ürünü memnuniyetle karşılamış olsa da Dragon A250'nin üç katı fiyatta olan bu ürünü bazı müşterilerin maliyet nedeniyle tercih etmediği görülmüştür. Merry "Bunların ikisinin arasında bir çözüme ihtiyacımız vardı." demiş ve eklemiştir: "Hangi fiyat noktasında durmamız gerektiğini biliyorduk ve üretim kalitesinden ödün vermeden makine üretme maliyetimizi yarıya indirmemiz gerekiyordu."
Nereden kesinti yapılacağını bulmak
Bend-Tech'in Dragon ürünleri, üç ana bileşene sahiptir: bir yapısal çerçeve, bir kesme ve işaretleme araç başlığı ve araç hareketini kontrol eden, yazılımla yönlendirilen bir aktüasyon sistemi. Geliştirmekte oldukları yeni sistemlerden bazı işlevleri çıkarmaya karar verdikten sonra, maliyeti azaltmak için doğrusal hareket sistemlerine yöneldiler.
Bend-Tech, plazma kesme, işaretleme ve işleme sistemlerinde tutarlı ve doğru hareket kontrolü için Thomson lineer aktüatör tertibatlarından faydalanmaktadır.
Merry, "Thomson, A400 sürümümüzde hareket kontrolünü sağlayan doğrusal sistemleri üretmişti, dolayısıyla daha düşük bir maliyetle üretim seviyesinde bir sistemi nasıl oluşturabileceğimiz konusunda fikir almak için onlara danıştık." demiş ve eklemiştir: "Diğer doğrusal teknoloji sağlayıcılarını da inceledik ancak Thomson, geçmişte olduğu gibi bu sefer de bize ideal çözümü buldu."
Thomson'un çözümü, A400 aktüasyon sistemi için geliştirdiği sistemin daha küçük, daha basit bir sürümünü içeriyordu ancak bu sistem tamamen farklı bir tahrik mekanizmasına sahipti. Her A400 ürünü, A ve Z eksenlerini kontrol etmek üzere çapraz konfigürasyon halinde birbirine cıvatalanmış iki adet Thomson 2DB serisi doğrusal kayar birimden faydalanmaktaydı. Biri araç başlığını yatay düzlem üzerinde konumlandırırken, diğeri kesme, işaretleme ve işleme araçlarını dikey bir eksende yukarı ve aşağı hareket ettirmekteydi. Her eksen, bir kademeli motordan güç alan, 2 fit uzunluğunda bir bilyalı vida ile tahrik edilmekteydi. Vidanın uzun uzunluğu, her iki uçta destek yatakları ve kademeli motor için özel bir bağlantı gerektiriyordu.
Thomson'un sunduğu bu yaratıcı, maliyetleri düşürecek mühendislik tavsiyesi ile Band-Tech, Dragon A250'yi artan pazar talebini karşılayacak şekilde geliştirmeyi başarmıştır.
Yeni Dragon A250 için, Thomson daha küçük bir şaft, 6 inç tahrikli 11 inçlik bir kılavuz vida ile işe başladı; bu, her iki uçtan da destekleme ihtiyacını ortadan kaldırıyordu. Bu da motor içindeki rulmanlar yükü destekleyeceğinden her iki uçtan desteklenmesi gerekmeyen bir motorlu kılavuz vida (MLS) kullanabilecekleri anlamına geliyordu. Kılavuz vida ve MLS rotoru tek parça halinde birleştirildiğinden, artık vida ve rotorun harici olarak bağlanmasına gerek kalmamıştı.
Merry, "Thomson'un bu bileşenleri tasarlama şekli gerçekten ustacaydı." demiş ve eklemiştir: "Bileşenleri asgari düzeyde tutarak maliyeti düşürdüler. Bir bilyalı vida yerine entegre kılavuz vidalı bir motor kullanılması, bağlantı vidası ve motor maliyetinin yanı sıra bunlarla birlikte kullanılması gereken tüm destek donanımının maliyetinden tasarruf etmemizi sağladı."
Thomson'un Bend-Tech için özelleştirdiği düşük maliyetli kontrol tertibatı, daha önceki bilyalı vida tahrikli doğrusal kayar birime kademeli motor ile tahrik edilen motorlu bir kılavuz vidanın entegre edilmesini içeriyordu. Thomson kayar birimleri, sağdaki kırmızı plakanın diğer tarafına takılı plazma kesme şaloması ve işaretleme araçlarını hareket ettirmek için çapraz bir biçimde cıvatalanır.
Yeni hareket kontrol tertibatı, A400'de kullanılan sistemden daha küçük olsa da yuvarlak raylar, rulman, bloklar ve taşıyıcı ile oldukça benzer bir görünüme sahiptir. Merry, yeni sistemin önceki sistemin daha küçük bir sürümüne benzemesinin da sürekliliği sağlaması açısından bir satış avantajı yarattığını ifade etmiştir.
Yinelenebilirliğin maliyetinin azaltılması
Aktüasyon sistemi, her bir müşteri için uzunluklar, bükme açıları, dönüşler ve malzeme özellikleri gibi tasarım parametrelerinin depolandığı CAD/CAM yazılımını barındıran bir Windows PC'ye bağlanarak çalışmaktadır. Hareket sistemi bu bilgileri almakta ve önceden programlanan sıralamayı izlemektedir; bu da aracın plazma kesme veya parça işaretlemeden otomatik olarak geçiş yapmasını mümkün kılmaktadır. Hem A400 hem de A250 için tüm kesimler ve işaretler +/- 0,010” tolerans dahilinde olmalıdır.
Dragon A250’nin CAD/CAM yazılımı, sistemin hareketini kontrol ederek ve yüksek yinelenebilirlik elde ederek Thomson doğrusal hareket tertibatını yönlendiren tasarım parametreleri ile önceden programlanmıştır.
Bu düzeyde yüksek bir hassasiyeti sağlayan, bir sıfır noktası belirleyerek bu noktadan sapmaları kaydeden konum sensörleridir. A400'de, sensörler aktüatör tertibatının yan tarafına doğru uzanır. Tüm kablo tesisatı, tesisatın bir ucundan diğerine doğru ilerleyen, çıkıntı yapan, alüminyum tutacak tipi bir yapı içinde muhafaza edilmektedir. A250 tasarımında, Thomson, tüm limit anahtarlarını sistemin elektronik birimleri içinde toplamış, uç blok içinde bir cep oluşturmuş ve sensörün vidalanabileceği bir delik açmıştır. Doğruluk taleplerinin harici teçhizatlar olmadan bu şekilde desteklenmesi, sistemin maliyetini daha da düşürdü.
Sensörler, A250'ye yüksek yinelenebilirlik, doğruluk ve güvenilirlik sağlarken aktüasyon tertibatının kenarına bir sensör teçhizatı asma ihtiyacının ortadan kaldırılmasıyla sistemin maliyetini azaltmıştır.
Ayrıca Merry'nin "tam yerinde" olarak nitelendirdiği güvenilirliğe katkıda bulunan bir unsur da bir ACME dişli somunun önceden yüklenmesiydi. Bilyalı vida ve kompozit polimer somunun fabrikada hizalanması, standart kalıplı bir somunun kullanıldığı orijinal bilyalı vida tertibatında çok daha az oynama alanı sağlamıştır.
Başarıda kararlılık
Bend-Tech Dragon A250'nin sunulduğunu duyurduğu gün, dört sistemin satışını gerçekleştirmiştir ve o günden bu yana istikrarlı bir talep oluşmuştur. Manuel yöntemler kullanan bazı orta pazar müşterileri, üretkenlikte P0'ün üzerinde artış görmeyi beklemektedir. Ve açık hava faaliyetlerine yönelik ilginin pandemideki karantina dönemleri ve ekonomik düzelmeyle sağlanan inşaat artışı ile ivmelenmesiyle, Bend-Tech bu başarıyı sürdürebilecek bir konumdadır.