Systemy mocowań w precyzyjnej obróbce detali

Wymagania jakościowe, bezpieczeństwa oraz czynniki ekonomiczne zmuszają do poszukiwania optymalnych rozwiązań systemów i układów mocowań detali w trakcie ich obróbki jak również całych narzędzi w procesach wytwarzania. Czas potrzebny na wymianę detali lub przezbrojenie maszyny jest czasem nieefektywnym – stratą, którą trzeba zminimalizować.

Podobnie jest w przypadku produkcji zmiennego asortymentu produktów – w takich procesach wytwarzania kluczowe znaczenie mają szybkość i powtarzalność mocowania: detali – w przypadku obróbki mechanicznej oraz narzędzi/form – w przypadku przetwórstwa blach i tworzyw sztucznych. Powtarzalność mocowania jest parametrem, który w sposób bezpośredni wpływa na jakość wyrobu; szybkość pozwala na zredukowanie nieefektywnych czasów wymiany/przezbrojeń. Parametry te mają największe znaczenie w przypadku produkcji masowej, ale dowiedziono, że zredukowanie czasów nieefektywnych istotne jest również w produkcji jednostkowej, umożliwiając zminimalizowanie czasów wytwarzania poszczególnych wersji produktów.

Grupa Roemheld-Hilma-Stark od kilkudziesięciu lat skupia się na rozwiązaniach zwiększających efektywność i rentowność procesów produkcyjnych, dążąc do minimalizacji przestojów oraz poprawy ergonomii i bezpieczeństwa procesów. Systemy mocowań należy traktować jako złożone systemy organizacji procesów produkcji i wytwarzania:

  1. mocowania detali [WS],
    1. imadła precyzyjne,
    2. przyrządy obróbkowe,
    3. systemy paletowe,
  2. mocowania narzędzi [WZ] np. w prasach czy też form we wtryskarkach,
    1. systemy mocowań i wymiany narzędzi w prasach,
  3. manipulacji i organizacji miejsca pracy [HT].

Pierwsza grupa, imadła precyzyjne, należą do najbardziej uniwersalnych i najczęściej stosowanych, w produkcjach jednostkowych systemów mocowań. Imadła precyzyjne Roemheld-Hilma charakteryzują się dokładnościami mocowań rzędu ±0,01/0,02 mm, bardzo stabilnymi łożami oraz pełną powtarzalnością siły mocowania. Imadła występują – w zależności od modelu – w wersji mechaniczno-hydraulicznej, mechanicznej i hydraulicznej. Standardowe szerokości szczęk w zakresie 40 – 160 mm oraz szeroki asortyment szczęk dodatkowych lub szybkozmiennych nakładek magnetycznych pryzmowych, gładkich, ryflowanych, schodkowych czy też wałeczkowych pozwalają znacznie zwiększyć możliwości mocowania i sprostać nawet najbardziej skomplikowanym zleceniom. Wersje imadeł z nakładkami górnymi posiadają dodatkowo kilka zakresów mocowań. Zastosowanie imadeł wielodetalowych lub imadeł standardowych z dodatkowymi przegrodami pozwala obrabiać jednocześnie kilka takich samych detali, zwiększając jednocześnie efektywność procesu. Imadła precyzyjne Hilma mogą pracować w poziomie, pionie i na boku. Mogą być łączone w wieże i pracować w systemach paletowych.

Rysunek 1. Nowa rodzina imadeł MC-P – szybkie mocowanie detali i możliwa współpraca z mocowaniami z punktem zerowym STARK.

Druga grupa systemów mocowań – przyrządy obróbkowe – są wyspecjalizowanymi narzędziami, służącymi do produkcji seryjnej i masowej. Przyrządy obróbkowe konstruowane są indywidualnie do konkretnych detali, a elementami mocującymi są różnego rodzaju komponenty z asortymentu grupy Roemheld. Spośród wielu możliwych wariantów szczególnie godne uwagi są siłowniki kompaktowe o parabolicznym ruchu dźwigni, które pozwalają stabilnie mocować detale już na małej przestrzeni. Wbudowane kanały pneumatyczne pozwalają kontrolować pozycję ramienia dociskowego i potwierdzać właściwe zamocowanie detalu. Do precyzyjnego centrowania detali można zastosować siłowniki centrujące najnowszej generacji, które dodatkowo posiadają kanały pneumatyczne potwierdzające poprawne ułożenie detali. W standardowych zastosowaniach w budowie przyrządów i maszyn oraz w formach wtryskowych szeroko stosowane są  siłowniki blokowe i uniwersalne. Do innych, specjalistycznych wymagań oferujemy siłowniki skrętne, siłowniki podporowe, ukierunkowane, centrujące, ciągnące, adaptacyjne czy też krawędziowe – w większości do zasilania rurowego lub kanałowego i do zabudowy w lub na płycie – w sumie kilka tysięcy rozwiązań i wariantów.

Rysunek 2. Przyrząd obróbkowy z siłownikami kompaktowymi. W tle widoczna rodzina docisków kompaktowych.
Rysunek 3. Przyrząd obróbkowy z gniazdami z punktem zerowym. Bezpośrednie pozycjonowanie i mocowanie detalu w gniazdach.

Trzecią grupę systemów mocowania tworzą systemy paletowe. Są to najbardziej wyspecjalizowane układy składające się z przyrządów obróbkowych oraz gniazd z punktem zerowym Stark. Ideą takiego rozwiązania jest możliwość ekspresowej wymiany przyrządów obróbkowych – w trakcie obróbki na jednym przyrządzie operator ma czas by uzbroić drugą paletę, a następnie w całości ją wymienić. Elementy mocujące Stark spełniają dwie zasadnicze funkcje: mocowanie z siłami 12-55 kN/punkt i pozycjonowanie z dokładnościami <0,01 mm przy powtarzalności <0,001 mm. Systemy mocujące Stark doskonale nadają się do mocowania i szybkiej wymiany imadeł precyzyjnych Hilma jak również mogą być wykorzystane do bezpośredniego mocowania i pozycjonowania na obrabiarkach bardzo dużych detali.

Czwarta grupa systemów mocowań oraz wymiany dedykowana jest do pras, wtryskarek i innych maszyn. Są to wyspecjalizowane hydrauliczne, elektromechaniczne, mechaniczne i magnetyczne elementy mocujące, których zastosowanie pozwala uzyskać nawet 630 kN siły mocującej na jeden punkt. Doskonałym uzupełnieniem są listwy kulkowe, rolkowe oraz konsol transportowe z napędem , które pozwalają w łatwy sposób manipulować narzędziami i  ułatwiają przezbrajanie maszyny.

Rysunek 4. Elektryczny docisk klinowy. Po prawej: wózek transporotowy do narzędzi do 500 kg.

Ostatnia, piąta grupa produktów jest ściśle związana z ostatnim etapem wytwarzania produkcji: montażem końcowym. W celu zapewnienie ergonomicznych, homogenicznych i efektywnych miejsc pracy stosuje się takie elementy jak kolumny podnośne, moduły obrotowe, wychylne czy tez jezdne. Dostępne są również samodzielne stanowiska z prasami montażowymi wszelakiego rodzaju. Dzięki nim mamy niemal nieograniczone możliwości manipulowania detalem/wyrobem i taką organizację miejsca pracy, która przyniesie najwyższy stopień bezpieczeństwa, efektywności i powtarzalności procesów.

Rysunek 5. Kolumna nośna z modułem obrotowym z transferem medium. Po prawej: zautomatyzowany manipulator ze stałym punktem obrotu.

Grupa Roemheld od lat oferuje rozwiązania pozwalające na wzrost efektywności procesów wytwarzania, dlatego konsekwentnie wprowadza zasadę iż tylko najwyższa jakość rozwiązań zapewnia pewny wzrost efektywności w procesie montażu. Aby mieć pewność, że dane rozwiązanie systemu mocowania jest poprawne, oferujemy dostęp do zasobów rysunkowych CAD 3D oraz wszelkich danych technicznych, pozwalających na tworzenie wirtualnych modeli. Dzięki temu, już na etapie projektowania, można analizować poprawność przyjętych założeń. Lokalizacja zakładów produkcyjnych w Niemczech i Austrii oraz doskonała sieć logistyczna powodują, że większość elementów/systemów dostępne jest w przeciągu kilku dni roboczych. Firma Inmet-BTHÒ, jako autoryzowany przedstawiciel grupy Roemheld-Hilma-Stark w Polsce służy doradztwem technicznym i projektowym oraz pomocą przy doborze poszczególnych systemów.

Zapraszamy na nasze stoisko na Targach Machtool w Poznaniu – 06-09.06.2017. Hala 5A, stoisko 35

Doradztwo techniczne w Polsce:

Autor: dr inż. Maciej Boldys, Inmet-BTH