V interakciji med strojem in orodjem, inovativna tehnologija vpenjanja zagotavlja stabilnost v proizvodnem procesu in visoko stopnjo natančnosti obdelave. Kljub temu je tehnologija vpenjanja pogosto podcenjena. Na poti do pametne tovarne bodo namreč prijemalni sistemi in vpenjalne naprave v prihodnosti prevzeli osrednjo vlogo. Vpenjalna tehnika omogoča učinkovito fleksibilizacijo ter spremljanje in optimizacijo delovnega procesa.
Današnji kalupi in orodja s svojimi zapletenimi obrisi postavljajo znatno višje zahteve glede tehnologije vpenjanja kot izdelki prejšnjih let. Geometrija in konture postajajo vse bolj zapletene, s tem pa se povečujejo tudi zahteve v tehnologiji vpenjanja obdelovancev.
Za učinkovite proizvodne procese je tako treba zagotoviti komunikacijsko sposobnost vpenjalnih naprav, saj je vse pogosteje mogoče zahteve kupcev izpolniti le z zagotavljanjem sofisticiranih, tehnično naprednih posebnih rešitev.
Tehnologija vpenjanja
Izraz “vpenjanje” se nanaša na varno pritrditev že nameščenega obdelovanca v vpenjalno napravo za namene strojne obdelave. Vpenjalna naprava naj bi trdno vpela obdelovanec na svoje mesto, tj. s čim manj tresljajev, ne da bi ga pri tem deformirala. Vpenjanje je vedno povezano s prenosom sile skozi napravo. Vektor sile mora, kolikor je le mogoče, opisovati ravno črto od točke delovanja vpenjalne sile skozi obdelovanec do točk ležajev. Lociranje in vpenjanje se lahko pri tem obravnava kot kombinirano operacijo.
Nastavitev mora biti hitra in enostavna za uporabo, vsestranska, omogočati visoko ponovljivost ter tudi enostavna za zamenjavo. Idealno gledano, tudi ne predraga.
Vpenjalne elemente lahko glede na način izvajanja vpenjalne sile razdelimo na mehanske, hidravlične, vakuumske ali magnetne vpenjalne elemente.
Za preproste vpenjalne naprave se običajno uporabljajo mehanski vpenjalni elementi. Mehanske vpenjalne elemente lahko spremenimo v hidravlične tako, da med vpenjalni element in obdelovanec vstavimo cilindre. Poleg tega se lahko mehanski elementi kombinirajo s hidravličnimi vpenjalnimi elementi.
Pri vpenjanju lahko pride do napak, ki povzročijo deformacijo vpetega obdelovanca. Ker takšne deformacije ne smejo vplivati na funkcijo obdelovanca, je potrebno upoštevati vse možne tehnike namestitve in podpore ter čim boljši usmerjeni prenos vpenjalne sile skozi obdelovanec.
Priporočljivo je, da se ocenijo vpenjalne sile z namenom, da se prepreči previsoke vpenjalne sile in morebitno deformacijo obdelovanca. Deformaciji obdelovanca se lahko izognemo tudi z izbiro primerne oblike (na primer krogle) za vpenjalne in pritrdilne točke.
Avtomatizacija
Nakladanje in razkladanje v industrijskih aplikacijah dandanes postaja vse bolj avtomatizirano. Tehnologija vpenjanja obdelovancev tako predstavlja odločilni dejavnik za varnost procesa in mora biti opremljena s celovitim senzorskim sistemom.
Samo na ta način se lahko samodejno preverjajo in regulirajo vpenjalni tlaki. Če vpenjalna sila pade ali se pojavijo vibracije, se lahko parametri obdelave samodejno prilagodijo, da se zagotovi zanesljiv proces in največja učinkovitost. Za to so potrebne različne možnosti nadzora in brezhibna komunikacija med vpenjalno napravo in strojnim orodjem.
Vpenjalna tehnika je pogosto najšibkejši člen v verigi avtomatizacije fleksibilne obdelovalne celice. Pri tem je potrebno je upoštevati dve glavni kategoriji: mehansko vpenjanje in hidravlično vpenjanje ter vire energije (senzorji, krmilniki in robote).
Trendi v tehnologiji vpenjanja obdelovancev
Izrazit trend je kombinacija različnih načinov vpenjanja. Tehnologija vpenjanja z ničelno točko pri tem pogosto služi kot osnova, ki je izboljšana s hidravličnimi, magnetnimi ali pnevmatskimi sistemi, s čimer tvori prilagodljiv modularni sistem.
Produktivnost se poveča, če so dodatni obdelovanci zunaj stroja nastavljeni na ustreznem vpenjalnem sistemu, medtem ko stroj obdeluje naročilo. Ko je to naročilo končano, lahko vpenjalni sistem odstranimo in naslednji obdelovanec postavimo v vpenjalni sistem ničelne točke. Stroj lahko takoj zažene naslednji program in tako se skrajša čas nedelovanja.
Zgodnje načrtovanje je ključnega pomena za dosego optimalnih rezultatov
Strokovnjaki ugotavljajo, da podjetja pogosto razmišljajo o tehnologiji vpenjanja orodij veliko prepozno, kadar vlagajo v proizvodno opremo. Proračun je porabljen ali pa strojne, prostorske ali obdelovančeve omejitve dopuščajo le še kompromisno rešitev. Dejstvo je, da pri nakupu obdelovalnih strojev mnogi inženirji ne raziščejo možnosti, ki jih nudi vpenjalna tehnika za obdelovalne stroje, dokler dejansko ne kupijo stroja. Tako se dogaja, da so najsodobnejša strojna orodja opremljena z zastarelimi prijemali. Če bi najprej raziskali ponudbo, bi morda izbrali drugo strojno orodje in rešitev za ravnanje z materialom, verjetno po nižji ceni.
Z zgodnjim vnaprejšnjim načrtovanjem je torej mogoče doseči optimalne rezultate, pri čemer pa je potreben tudi tesnejši dialog med uporabniki iz industrije obdelovalnih strojev ter ponudniki, ki zagotavljajo strokovno znanje in kompetence podjetij v smislu vpenjalnih orodij.
Definicija pnevmatike Pnevmatika je ena izmed najstarejših in še vedno v praksi najbolj...