Prenove s sistemi prijemal in vpenjalno tehnologijo

logo

Vedno krajši življenjski cikli izdelkov, trend avtomatizacije in hiter razvoj na področju perifernih naprav pomenijo, da so posamezni procesi, pa tudi celotni koncepti strojev in sistemov, zdaj na voljo veliko prej kot pred nekaj leti. Za ostajanje v koraku s trgom ponuja še posebej oprema velike potenciale za učinkovito prenovo. Zlasti na področju prijemalnih sistemov in tehnologije vpenjanja se skrivajo številne možnosti za skrajšanje glavnih ter pomožnih časov, povečanje stabilnosti postopka in zmanjšanje stroškov za orodja s sorazmerno nizkimi naložbami.

Trg in tehnologija

 času ciljnih stroškov, digitalizacije in mehatronike se pomen pojma prenove močno spreminja. Skoraj noben obrat si ne more več privoščiti, da bi stroje uporabljal toliko časa, da se začnejo kopičiti izpadi in popravila ter začne nihati kakovost, kar bi ga končno prisililo v ukrepanje. Če se želite dandanes uveljaviti na trgu, morate namesto tega proaktivno uporabljati orodja pristopa Total Productive Management, ki preprečujejo vse vrste izgub in zapravljanja ter izboljšajo razpoložljivost strojev. V tem kontekstu so prenove pridobile na pomembnosti, saj za razliko od naložb v novo opremo pomenijo manjše naložbe, krajše čase izpadov, ne zahtevajo dodatnega prostora in terjajo manj dodatnega šolanja. Glavni cilji so poleg upoštevanja zakonskih predpisov predvsem povečanje storilnosti in stabilnosti procesov, skrajšanje časov opremljanja ter zmanjšanje stroškov, na primer za energijo, orodja ali nenačrtovane izpade stroja. Zlasti oprema zagotavlja odlična izhodišča za učinkovito prenovo, saj so sodobni sistemi prijemal in vpenjal na področju razmerja med ceno ter koristmi modernizacije strojev resnično vrhunski.

5-stranska obdelava brez motilnih obrisov

Zlasti na področju proizvodnje velja podjetje SCHUNK za pionirja pri učinkovitih nadgradnjah obstoječih orodjarskih strojev. Podjetje SCHUNK premišljeno kombinira trenutno najnaprednejši vpenjalni sistem s hitro izmenjavo palet SCHUNK VERO-S s številnimi drugimi vpenjalnimi sredstvi v obsežen modularni sistem za izredno učinkovito vpenjanje obdelovancev. Program obsega več kot 1000 možnih kombinacij, od zelo učinkovitih povišanj enot za neposredno vpenjanje obdelovancev, večstranskih vpenjalnih stolpov, vpenjalnih palet, pnevmatskih in hidravličnih vpenjalnih blokov ter dvo- in večfunkcijskih vpenjal do vpenjalnih čeljusti, rešitev za magnetno vpenjanje ter enot za struženje. Sistemski program je izredno združljiv in pokriva nešteto načinov uporabe. Uporabniki v strojništvu lahko zato z modularnim sistemom pri proizvodnji posameznih delov in majhnih serij dosežejo povprečno od 60 do 80 % krajše čase opremljanja. Uporabniki imajo koristi od velikih prihrankov pri času opremljanja na prenovljenih strojih tudi pri erodiranju, saj so vpenjalne enote hermetično zatesnjene. Podjetje SCHUNK je pred kratkim začelo ponujati sistemski program za neposredno vpenjanje obdelovancev, ki je primeren za naknadno vgradnjo na plošče s T-utori, rastrske plošče in vpenjalne postaje VERO-S. Z osnovnimi enotami SCHUNK WDB, enotami za zlaganje WDS in enotami za neposredno vpenjanje WDN (Ø 99 mm), ki jih je mogoče prilagodljivo kombinirati z vpenjalnimi stolpi različnih višin, je mogoče v nekaj sekundah neposredno vpeti plošče za kalupe, prosto oblikovane dele in druge obdelovance. Tako je mogoča 5-stranska obdelava z optimalno dostopnostjo. Ne glede na višino vpenjalnih stebrov so enote za neposredno vpenjanje priključene na stisnjen zrak s posebnim sistemom za prenos medija, ki je v postopku pridobivanja patenta. Poleg tega je mogoče preverjati prisotnost obdelovanca. Vpenjalni stebri zagotavljajo dobro določeno situacijo vpenjanja, zanesljivo simuliranje in izredno učinkovito obdelavo brez trkov. Ob tem je mogoče zaradi izredne točnosti rešitve za vpenjanje obdelovance zamenjati v najkrajšem času: dele na podlagi načrta opremljanja preprosto natančno vpnemo in znova obdelamo. Uporaba v avtomobilski industriji kaže, da je mogoče z neposrednim vpenjanjem čas med obdelavama pri proizvodnji orodij za stiskalnice za karoserijske dele skrajšati s približno dveh ur na od 15 do 20 minut.

Hitrejša menjava čeljusti vpenjal za struženje

Na področju struženja so pri prenovah strojev že dolgo uspešna hitromenjalna vpenjala, na primer zmogljivo ročno vpenjalo SCHUNK ROTA-S plus 2.0. To pa še ni vse: Z nadgradljivim hitromenjalnim sistemom PRONTO je uspelo podjetje SCHUNK zelo učinkovito hitro menjavo prenesti neposredno na vpenjalne čeljusti. Sistem je mogoče naknadno vgraditi na vsa 3-čeljustna vpenjala velikosti 200, 250/260 in 315, pa tudi na različna 2-, 4- ter 6-čeljustna vpenjala. Čas opremljanja za komplet čeljusti skrajša na le 15 sekund – to je približno za 95 % manj kot pri tradicionalnih vijačnih rešitvah. Uporabniki poročajo, da lahko pri približno šestih postopkih opremljanja na izmeno pri klasičnih vpenjalih za struženje in obdelavi nekaljenih materialov prihranijo uro časa za opremljanje na dan – in to s sorazmerno majhno naložbo. Nosilne čeljusti SCHUNK PRONTO so na voljo v dveh izvedbah: ena ima koničaste zobe (1/16" x 90 ° ali 1,5 mm x 60°) in bistveno skrajša čas opremljanja pri klasičnih vpenjalih za struženje, druga pa ima ravne zobe, kar omogoča izkoriščanje možnosti sistema PRONTO tudi pri sodobnih hitromenjalnih vpenjalih. Nosilne čeljusti je mogoče kombinirati z najrazličnejšimi hitromenjalnimi vložki, kot so mehke, kavljaste ali prizmatične čeljusti. Hitromenjalni vložki omogočajo pri vpenjanju okroglih delov z mehkimi čeljustmi premere vpenjanja do 55 mm, s kavljastimi čeljustmi pa do 45 mm brez zamika osnovne čeljusti – osemkrat več kot pri klasičnih vpenjalih za struženje. Po drugi strani omogočajo prizmatične čeljusti največjo mogočo prilagodljivost geometrije obdelovanca pri vpenjanju surovih in končanih delov, prirobnic, palic, kvadratnih ali prosto oblikovanih površin. Za izredno hitro in ponovljivo menjavo čeljusti zadostuje, da s ključem inbus sprostite zapah menjalnega vložka, odstranite vložek in ga zamenjate z drugim. Za vsak način uporabe so na voljo različne izvedbe nosilnih čeljusti za majhna, srednja in velika območja vpenjanja. S konfiguratorjem PRONTO, ki je na voljo brezplačno, postaneta izbira in postavljanje nosilnih čeljusti ter zamenljivih vložkov izredno preprosta. Po vnosu tipa vpenjala in premera obdelovanca preprosto pritisnete gumb, orodje pa vam določi potrebne menjalne vložke in pravilen položaj čeljusti.

Učinkovita nadgradnja za držala orodij

Odkar je podjetje SCHUNK predstavilo visokozmogljiva hidravlična stezna vpenjala TENDO E compact z odličnim razmerjem med ceno in zmogljivostjo, postaja prenova pomembna tema tudi na področju vpenjanja orodij. Od takrat je mogoče z enim hidravličnim steznim vpenjalom in majhnimi stroški pokriti skoraj ves spekter procesov obdelave. Suho vpeti nastavek prepriča z navori do 900 Nm pri Ø 20 mm. Pri Ø 32 mm zmore tudi do 2000 Nm, kar je kar za 60 % več kot pri običajnih hidravličnih steznih vpenjalih. Hkrati ima stalno visoko točnost teka < 0,003 mm pri vpenjalni dolžini 2,5 x D in dosega kakovost uravnoteženja pri nastavkih HSK kar G 2.5 pri 25.000 vrt/min. Zato je primeren za fino in grobo obdelavo, pa tudi za vrtanje, vrezavanje navojev ter povrtavanje. Poleg tega je mogoče orodje s ključem inbus zamenjati v nekaj sekundah. Sistematična študija Inštituta wbk za proizvodno tehnologijo na Tehničnem inštitutu Karlsruhe (KIT), ki je raziskala obnašanje različnih nastavkov za orodje pri rezkanju polnih in polovičnih utorov, je leta 2015 pokazala, da visokozmogljiva hidravlična stezna vpenjala SCHUNK TENDO E compact omogočajo za do 300 % daljšo življenjsko dobo orodja kot pri drugih vpenjalnih sistemih. Pri enaki zmogljivosti odrezavanja lahko torej prihranite do dve tretjini orodij. Od takrat ta vpenjala mnogi uporabljajo za standardizacijo svojega programa držal za orodja na obstoječih strojih. Z vpenjalom TENDO Slim 4ax predstavlja podjetje SCHUNK znova nekaj novega. TENDO Slim 4ax združuje celotno zunanjo geometrijo nastavkov za toplotno nakrčevanje po standardu DIN 69882-8 s prepričljivimi lastnostmi hidravlične stezne tehnologije SCHUNK, ki svoje prednosti pokaže pri vrtanju, grezenju, povrtavanju in rezanju navojev brez motilnih obrisov na 5-osnih strojih. Zmanjšane obremenitve prečnega rezila in vogala rezila omogočajo bistveno daljše življenjske dobe. Poleg tega imajo uporabniki korist tudi zaradi natančnih referenčnih mer in največje mogoče točnosti obdelovanca. Zlasti v avtomobilski industriji obeta ta nastavek velike potenciale za prenovo obstoječih strojev. Vpenjalo TENDO Slim 4ax lahko zamenja klasična vpenjala za toplotno nakrčevanje s sistemom Plug & Work brez potrebe po spreminjanju programa za zunanji obris, zato je mogoče prednosti neposredno preizkusiti oziroma stalno uporabljati za realne načine uporabe.

Mehatronizacija sistemov s prijemali

Pri avtomatizaciji prinaša nove možnosti pri prenovi predvsem uspeh mehatronskih enot za sisteme s prijemali. Odkar za uporabo mehatronskih prijemal, linearnih osi in enot za prijemanje ter vrtenje skoraj ni več potrebno znanje o mehatroniki, se zastarele pnevmatske enote vedno pogosteje zamenjujejo z mehatronskimi, ki jih odlikujeta majhna obraba in učinkovita raba energije. Največja prednost je nedvomno izredna prilagodljivost: položaj, premik, hitrost, pospešek in silo oz. navor je mogoče nastavljati ločeno. To omogoča zelo hitro prilagajanje mehatronsko opremljenih sistemov novim spektrom delov. S tem se na eni strani izboljša prilagodljivost postopkov manipulacije in sestavljanja, na drugi pa se odprejo široke možnosti za uvajanje novih izdelkov, velikosti ter izvedb opreme. Zlasti zaradi naraščanja raznolikosti izvedb izdelkov prinašajo nadgradnje na osnovi mehatronike celo vrsto novih možnosti. Pri tem so električno gnani deli za sisteme s prijemali pri načinih uporabe z velikim številom ciklov in številnimi postopki prijemanja največkrat bolj varčni pri rabi energije, s tem pa tudi pri stroških, kot pnevmatske rešitve – to zmanjšuje obratovalne stroške in pozitivno vpliva na ogljični odtis. Tudi če so začetne naložbe za mehatronske enote še vedno večje kot pri pnevmatskih, se je obdobje amortizacije zaradi padanja nabavnih cen in manjših obratovalnih stroškov že bistveno skrajšalo. Tudi na področju zmogljivosti se lahko zdaj pametne enote brez skrbi postavijo ob pnevmatske rešitve.

Plug & Work

Najboljši primer je pametna 24-voltna linearna enota SCHUNK ELP, ki jo lahko uporabite brez znanja o mehatroniki in ne zahteva prostora v stikalni omari. Pogon, krmiljenje in posebej razvita tehnologija za samodejno učenje so v celoti integrirani v enoto, samodejno programiranje pa je končano po od dveh do petih premikih. Če se med procesom spremeni teža dela, bo os svoj profil premika prilagodila v nekaj premikih. To pomeni, da ni treba nastavljati dušilk kot pri pnevmatskih enotah in da ni treba vnašati novih programov za premike kot pri električnih enotah. Kompaktne enote lahko delujejo brez hidravličnih blažilnikov, tako da se stroški zagona in vzdrževanja zmanjšajo na skoraj nič, odpravljena pa je tudi možnost škode in dolgotrajnih izpadov sistema zaradi pokvarjenih blažilnikov. Električne osi prepričajo tudi z dolgo življenjsko dobo, majhnimi obratovalnimi stroški, bistveno manjšo hrupnostjo in visoko procesno stabilnostjo. Na področju električnih prijemal je podjetje SCHUNK predstavilo električno prijemalo za majhne dele SCHUNK EGP, ki je v kratkem času poželo veliko odobravanja – še posebej pri prenovah. Prijemalo za majhne dele tukaj prepriča z izredno plosko izvedbo, preprostim krmiljenjem z digitalnimi V/I-napravami in štiristopenjsko nastavljivo prijemalno silo. Če pnevmatska prijemala za majhne dele zamenjate s prijemalom SCHUNK EGP, pa vas čakajo še dodatne prednosti: odvisno od načina uporabe lahko v nekaterih primerih opustite uporabo ventilskih otokov in pnevmatskih napeljav. Še več: V primerjavi s pnevmatskimi enotami je vršna vrednost sile prijemanja pri zapiranju prijemala pri prijemalu SCHUNK EGP bistveno nižja, zato je mogoče s prenovo v kombinaciji z nastavljivo prijemalno silo občutno zmanjšati deformacije delov, ki se podajajo. Logično je, da je tudi vodilno prijemalo programa SCHUNK PGN-plus na voljo v pametni mehatronski izvedbi. Enako kot predhodnik ima modificirano vodilo z več zobmi, ki prenese visoke navore, integrirane mazalne žepe po celotni dolžini vodilne konture in preverjeno kinematiko s poševnim potegom, ki zagotavlja veliko pokritost površine v vseh položajih premika. Mehatronsko univerzalno prijemalo s svojim konceptom preproste uporabe še posebej olajša prehod s pnevmatskih na električne dele: med drugim ima enake položaje vijakov za pritrditev kot pnevmatska izvedba, 24-voltno prijemalo pa se krmili z digitalnimi V/I-napravami.

MB-NAKLO d.o.o.
E-pošta:
Ta e-poštni naslov je zaščiten proti smetenju. Za ogled potrebujete Javascript, da si jo ogledate.
Tel: 051 354 904
www.mb-naklo.si
https://schunk.com

Več o članku si preberite v PDF reviji!