Rýchla výmena nástrojov: Význam a princípy

V mnohých priemyselných krajinách už trh práce viac nedokáže uspokojiť dopyt po kvalifikovaných pracovníkoch. Mnohé odvetvia tiež čelia konkurenčnému tlaku, ktorý od nich vyžaduje produktívnejšie výrobné procesy. V oboch prípadoch ide o trendy, pri ktorých sú automatizované procesy čoraz dôležitejšie a ktorým sa spoločnosti budú musieť skôr či neskôr prispôsobiť.

Automatická výmena nástrojov predstavuje neodlučiteľnú súčasť moderných CNC strojov. Aby mohol výrobný proces fungovať čo najrýchlejšie a najefektívnejšie bez vedľajších časov, sú na CNC strojoch využívané zásobníky nástrojov.

Pri použití viacerých nástrojov pri obrábaní jednej súčiastky je dôležité nielen skladovanie nástrojov, spôsob upnutia a preprava ale aj rozlíšenie jednotlivých nástrojov medzi sebou. Rozlíšením nástrojov sa zabráni použitiu nesprávneho nástroja na operáciu na ktorú nie je určený.

Princípy a typy zásobníkov nástrojov

Existujú rôzne typy zásobníkov nástrojov, ktoré sa líšia svojou konštrukciou a umiestnením:

Zásobníky nástrojov priamo na stroji: Sú charakteristické tým, že sa nachádzajú priamo na stroji. Musia byť prispôsobené prenášaniu síl pri obrábaní a využívajú sa hlavne pri malých CNC frézovačkách a sústruhoch. Pri vytváraní programu je potrebné brať ohľad na to, aby zásobník nástrojov pri rôznych pohyboch nenarazil do obrobku a nedošlo tak ku kolízií.
Zásobníky nástrojov mimo stroja: Výhodou týchto typov zásobníkov je to, že nemusia byť konštrukčne uspôsobné na prenos síl pretože sa nenachádzajú priamo na stroji ale mimo neho. Nástroj sa však musí do polohy miesta, kde je možné vykonávať obrábanie, premiestniť.

Pri nesprávnom vložení nástroja na zlú pozíciu môže dôjsť ku kolízii. Nástroje sa do zásobníka ukladajú spravidla v operačnom slede aby sa skrátili vedľajšie časy. Ide o lacnejší variant oproti variabilnému kódovaniu.

V tomto prípade sa nekóduje pozícia v zásobníku ale samostný nástroj, ktorý má vlastný špecifický kód. Nezáleží na poradí v akom nástroje do zásobníka vkladáme. Nemôže dojsť k zámene nástroja pri obrábaní pretože násroje sú rozlišované vlastným kódom.

Nový bočný menič nástrojov Haas s 30 miestami

Rýchlovýmenné systémy

Pre rozšírenie možností autonómnych procesov obrábania vyvinul aplikačný špecialista SCHUNK vhodný modul. V prípade nového systému rýchlej výmeny čeľustí BWA možno teraz upínacie čeľuste silových upínacích blokov TANDEM vymieňať manuálne, resp. plne automatizovaným spôsobom pomocou robota.

Rýchlo vymeniteľné čeľuste, ktoré sú súčasťou upínacích prostriedkov, možno automatizovane vymeniť v priebehu niekoľkých sekúnd bez použitia akýchkoľvek nástrojov. Ako skúsený dodávateľ kompletných riešení ponúka spoločnosť SCHUNK na tento účel aj vhodný pneumatický paralelný uchopovač PGN-plus-P na automatické osádzanie. Prsty tohto uchopovača sú vybavené špeciálnymi uchytávacími prvkami. To umožňuje automatizované odistenie, uchytenie a opätovné vloženie vrchných čeľustí s tvarovým stykom. Aplikáciu tak možno kedykoľvek flexibilne prispôsobiť novým upínacím úlohám. Systém rýchlej výmeny čeľustí TANDEM ponúka aj pri manuálnom spôsobe päťkrát rýchlejšiu výmenu v porovnaní s bežnou výmenou čeľustí.

Spoločnosť SCHUNK intenzívne podporuje automatizáciu: Pomocou silových upínacích blokov TANDEM BWA je možné plne automatizované upínanie malých výrobných dávok pozostávajúcich z rôznych obrobkov. Upínacie čeľuste najnovšej generácie silových upínacích blokov je možné flexibilne vymieňať pomocou robota.

Výhody rýchlej výmeny nástrojov

Vďaka maximálnej flexibilite a krátkym reakčným dobám sa zvyšuje konkurencieschopnosť vo všetkých odvetviach. Pre automatizovaný priebeh procesu sú popri silovom upínacom bloku a upínacích čeľustiach nevyhnutné aj manipulačné komponenty na robote.

Spoločnosť SCHUNK ponúka so svojím rozsiahlym portfóliom pozostávajúcim z komponentov techniky upínania nástrojov a obrobkov, uchopovacej techniky a automatizácie aplikačné riešenia z jedného zdroja, ktoré sú navzájom dokonale zladené.

Systém manuálnej výmeny CMS od spoločnosti SCHUNK

So systémom CMS prináša spoločnosť SCHUNK na trh systém manuálnej výmeny s jednoduchou obsluhou pre rýchlu výmenu komponentov. Nový systém manuálnej výmeny CMS od spoločnosti SCHUNK je optimálnym doplnkom pre flexibilné úlohy vo výrobe, manipulačnej technike alebo na montážnych pracoviskách. Tento systém umožňuje rýchlu a procesne spoľahlivú výmenu na prednej časti robota alebo aj na stacionárnych systémoch (napríklad konštruovanie prípravkov).

Manuálne ovládateľný systém pozostáva z vymeniteľnej hlavy CMS-K a vymeniteľného adaptéra CMS-A a dokáže zvládnuť užitočné zaťaženie až do 58 kg. Možno ho flexibilne kombinovať s manipulačnými alebo obrábacími komponentmi z rozsiahleho portfólia SCHUNK. Systém CMS je zdokonalením systému výmeny SHS, ktorý je už etablovanou súčasťou portfólia spoločnosti SCHUNK, a môže ho vďaka rovnakej konštrukčnej výške a rovnakým schémam skrutkových spojení nahradiť 1:1.

Vymeniteľnú hlavu je možné spolu s vymeniteľným adaptérom zaistiť ručne a bez použitia akýchkoľvek ďalších nástrojov. Zmodernizované integrované vzduchové priechodky nad tesniacimi čapmi s utesneniami valcov pomáhajú pri manuálnom zaisťovaní, takže na tento proces je potrebná len minimálna sila. Vyššiu prevádzkovú bezpečnosť ponúka pružinový západkový kolík, ktorý fixuje ručnú páku k telesu a zabraňuje otvoreniu systému počas prevádzky.

O vyššiu mieru prevádzkovej a procesnej spoľahlivosti sa stará integrovaná monitorovacia senzorika, ktorá pomocou voliteľných snímačov umožňuje indukčné monitorovanie stavu zaistenia a prítomnosti nástroja.

Systém manuálnej výmeny CMS je k dispozícii v šiestich konštrukčných veľkostiach od 40 do 125.

Použitie cykloidných prevodoviek TwinSpin® v ATC

SPINEA® je výrobcom vysoko presných bezvôľových cykloidných prevodoviek TwinSpin®, ktoré dosahujú veľmi vysokú presnosť polohovania. Okrem presnosti majú aj iné užitočné vlastnosti a využívajú sa okrem aplikácii vyžadujúcich vysokú presnosť aj v aplikáciách, kde sú požadované malé zástavbove rozmery a vysoká preťažiteľnosť.

Základnými parametrami ATC je počet nástrojov zásobníka, čas výmeny nástroja a zástavbové rozmery. Hlavnou úlohou ATC je rýchla a spoľahlivá výmena nástroja. Pri prevádzke dochádza k vysokej dynamike pohybu zásobníka, kedy pri akcelerácii a brzdení vznikajú vysoké zaťaženia.

Cykloidné prevodovky firmy SPINEA v porovnaní s inými prevodovkami dosahujú vysokú hodnotu tohto parametra v jednom prevodovom stupni. To znamená, že pri malých rozmeroch dokážu prenášať vysoký výkon a umožňujú zrealizovať kompaktný dizajn ATC. Okrem toho dosahujú cykloidné prevodovky TwinSpin® pri svojich malých rozmeroch vysoké prevodové pomery (100 a viac), čo umožňuje v pohonovom uzle použitie menšieho motora a tým ešte viac minimalizovať jeho rozmery.

Ďalšou významnou výhodou použitia TwinSpin® cykloidných prevodoviek je možnosť aplikácie, pri ktorej sa ako výstup otáča nosne teleso prevodovky, zatiaľ čo výstupná prirúba je pevne fixovaná k základni ATC. To umožňuje osadenie reťazového kolesa priamo na nosné teleso prevodovky, čím sa minimalizuje axiálny rozmer pohonového uzla, zvyšuje sa kompaktnosť riešenia a optimalizujú sa silové pomery pôsobiace na prevodovku.

Výrobcovia ATC oceňujú aj jednoduchosť konštrukcie pohonového uzla pri použití cykloidných prevodoviek TwinSpin® a nízke náklady na montáž.

tags: #rychla #vymena #nastrojov #vyznam #a #principy