Nitra skf expo

Flexibilita upínání: klíčový faktor k úspěchu

Vzhledem ke stále kratším životním cyklům výrobků a razantně rostoucímu počtu variant pochybuje mnoho uživatelů o svých současných upínacích systémech. V neposlední řadě enormní efekty účinnosti, kterých lze dosáhnout nulovým upínacím systémem, objasňují, jaké potenciály mohou přinést adaptabilní upínací zařízení. 

 

Jak široké spektrum k flexibilizaci výroby se mezitím vytvořilo, ukazuje pohled do rozsáhlého programu upínací techniky firmy SCHUNK. Ten sahá od poměrně jednoduchých, ale účinných rychlovýměnných čelistí až po náročný paletový rychlovýměnný systém.
Odborníci se shodují: Flexibilita se v budoucnosti stane ve výrobě klíčovým faktorem konkurenceschopnosti. Pouze ten, kdo vyrábí produkty precizně a dle požadavků zákazníka, může dodávat zboží v kratších dodacích termínech, bez vytváření drahých a nehospodárných zásob. Ale který upínací systém se vyplatí? Který dosahuje nejlepšího poměru cena/výkon? Odpověď často zní: To záleží na tom. Proto kompetentní lídr na upínací techniku a uchopovací systémy SCHUNK radí důkladně porovnat různé možnosti ještě před rozhodující investicí. V podstatě existují tři výchozí body k rychlému přizpůsobení upínacího systému na měnící se díly: upínací čelisti, upínací zařízení nebo kompletní upínací systém.

Levná varianta: Systémy rychlovýměnných čelistí
V oboru sklíčidel platí systémy rychlovýměnných čelistí již řadu let za efektivní cestu k vyšší flexibilitě. Zvláště komfortní jsou sklíčidla s integrovaným rychlovýměnným systémem, které výrazně snižují čas na výměnu jedné sady upínacích čelistí z asi 5 minut (u konvenčních sklíčidel) na čas pod 1 minutu. Přitom je obsluha velmi jednoduchá. Např. u hydraulického silového sklíčidla řady ROTA THW stačí čtvrt otáčky ovládacím klíčem k odjištění ozubení základních čelistí. Po vložení nové čelisti a spojení s klínovou tyčí, je možné otočit klíčem zpět. Pružinový mechanismus nakonec vysune klíč ven a tím zamezí tomu, aby byl klíč nechtěně zapomenut na těle sklíčidla. Ještě o krok dál jsou ruční sklíčidla řady ROTA-S plus, která nepotřebují žádné další nářadí. Místo toho se výměnný mechanismus aktivuje zmáčknutím knoflíku. Ukazatel signalizuje po několikasekundové výměně, zda jsou čelisti bezpečně uzamčené. Kromě úspory času přináší rychlovýměnné čelisti SCHUNK další výhodu: Na základě vysoké opakovatelné přesnosti výměny až < 0,02 mm lze již jednou protočené upínací čelisti opakovaně používat, což přináší ve srovnání s konvenčními sklíčidly obrovské úspory nákladů. Při času pro protočení 20 minut je u sady měkkých čelistí úspora času potřebného na výměnu čelistí kolem 4 minut + 20 minut na protočení = 24 minut. Pokud by docházelo k jediné výměně čelistí denně a počítáme-li strojní hodinovou sazbu 1200 Kč, činí denní úspora 480 Kč. Při 220 pracovních dnech činí roční úspora nákladů již 105 600 Kč.   
Pro uživatele, kteří nechtějí investovat do vysoce kvalitních rychovýměnných sklíčidel nebo chtějí provádět rychlejší výměnu čelistí na stávajícím konvenčním sklíčidle, přinesla firma SCHUNK na trh systém rychlovýměnných čelistí PRONTO. Díky 5 sekundám, které jsou na výměnu potřeba, je tato novinka turbo časovou úsporou pro konvenční sklíčidla o velikosti 250 s jemným ozubením 1/16’’ x 90° a 1,5 mm x 60°. Tato vylepšená rychlovýměnná sada se skládá z nosných a výměnných čelistí a slouží k vnějšímu upnutí polotovarů i opracovaných dílů. Princip je docela jednoduchý: Místo kompletních nosných čelistí se vymění pouze výměnné vložky, které se nasadí a upevní pomocí 6stranného klíče. Tímto způsobem lze zvětšit bez jakýchkoliv úprav rozsah upnutí až o 16 mm. To je plus o 300 % oproti konvenčním sklíčidlům. Přitom je zamezeno nesprávné pozici. V zajištěném stavu poskytuje 6stranný tvarový styk maximální procesní stabilitu a umožňuje přenos vysokých sil a krouticích momentů. Aby vyhovovaly různým aplikacím, jsou na výběr tři varianty nosných čelistí pro malé, střední a velké rozsahy upnutí. Jako upínací čelisti nabízí inovativní rodinná firma čtyři tvrdé hrubovací zakusovací vložky pro různé průměry a  upínací rozsahy a měkké výměnné vložky pro obrábění hotových dílů. Jednou protočené čelisti lze na systému znovu opakovaně používat bez nutností protáčení.
Rychlovýměnný systém mohou uživatelé použít i na silových svěrácích. Systém rychlovýměnných čelistí, který funguje bez použití nářadí, redukuje u silových svěráků řady TANDEM čas výměny u jedné sady čelistí pod 30 s. Základní a výměnná čelist jsou v tomto případě spojené integrovaným šikmým zámkem, takže vnější rozměry upnutí zůstávají nezměněné. Síly generované při upínacím procesu jsou absorbovány přesným a bezvůlovým rozhraním. S opakovatelnou přesností výměny čelistí  < 0,02 mm splňuje systém nejvyšší požadavky. Jelikož lze zajišťovací mechanismus volitelně ovládat shora, zezadu nebo ze dvou stran, může být rychlovýměnný systém neomezeně použit i v těsných prostorech.

Mnohostranná varianta: Flexibilní upínací zařízení
Čím jsou rozmanitější obrobky a způsob opracování, tím více stojí za to poohlédnout se po flexibilně použitelných upínacích zařízeních. I tady rozšířila firma SCHUNK svůj program. Opravdovým multitalentem je vícenásobný upínač KONTEC KSM2. Na 3, 4 nebo 5osých strojích může být vedle sebe ručně upnuto více dílů současně. Štíhlé čelisti bez přesahujících rušivých kontur umožňují obzvláště vysokou hustotu dílů a optimální přístup k nim. Stejně tak je přesvědčivý jeho výkon při upnutí velkých obrobků ve spojení s dalším vícenásobným upínačem KSM2. Kalené a broušené jemné ozubení zajišťuje maximální sílu, přesnost a tvarovou stabilitu. Bez ohledu na velikost obrobků funguje systém klínového upínání tak, že je obrobek při upínacím procesu automaticky dotlačován dolu. Tak je zaručeno přesné obrábění i při vysokých posuvech. Zvlášť efektivně je vyřešeno ovládání: Jediný upínací klíč stačí k upnutí kusu, vyjmutí čelistí díky rychlovýměně nebo k rychlému a flexibilnímu přestavení upínacího systému na jiné kusy. 
Speciálně pro uživatele, kteří chtějí na frézkách a soustruzích obrábět široké spektrum dílů, vyvinul SCHUNK vysoce flexibilní manuální sklíčidlo ROTA-S flex. Ten kombinuje osvědčené sklíčidlo řady ROTA-S plus s prodlouženými vedeními a proměňuje jej v lehké a zároveň obzvlášť flexibilně použitelné velké sklíčidlo. Ve srovnání s konvenčním sklíčidlem pro velké upínací průměry se hmotnost u ROTA-S flex snížila až o 60 %. Při identickém zatížení stolu lze obrábět podstatně těžší obrobky. Navíc zůstává vzhledem k nízké zástavbové výšce dostatek místa pro obrobek a nástroje. Pro obrábění menších dílů mohou být vedení opět jednoduše demontována, čímž je přístup k obrobkům v porovnání s upnutím na konvenčním velkém sklíčidle podstatně lepší. Speciální systém mazání zajišťuje u obou variant dlouhodobě vysoké upínací síly. Těsnění proti nečistotám zabraňuje vniknutí třísek a prachu. ROTA-S flex může být snadno upevněn na stůl stroje a pomocí optimalizovaného rychlovýměnného systému čelistí přestaven za pár sekund. Malé části upíná stejně spolehlivě jako velké a zajišťuje přitom maximální provozní bezpečnost.  
Vyloženě flexibilně se mohou osadit i výkonné a robustní upínací svěráky SPK. Jsou vhodné k použití na obráběcích centrech, stejně tak jako na velkých horizontálních soustruzích a karuselech. Výhodou je jejich nízká hmotnost a výška. Rozvor je nastavitelný a tedy vhodný pro všechny upínací stoly s paralelními T-drážkami. Jejich velký zdvih čelistí 100 mm a enormní upínací síla až 75 kN zajišťují s nízkými utahovacími momenty bezpečné vnitřní nebo vnější upnutí. Základní tělo z oceli, ze všech stran tvrzené funkční díly, stejně jako integrované mazání zajišťují dlouhodobě vysokou přesnost a dlouhou životnost. Další rozhraní čelistí na přední straně zvyšuje přídavně flexibilitu a umožňuje velmi nízké stabilní napnutí. Vzhledem k tomu, že základní čelisti mají standardní rozhraní pero-drážka, mohou být použité standardizované upínací čelisti. Pomocí prizmatických čelistí mohou být bez problémů upnuté i hranaté díly.
 
Komplexní  varianta: Nulový upínací systém
Nejpohodlnější způsob zvýšení flexibility upnutí obrobků poskytuje zaručeně nulový upínací systém VERO-S. Pomocí jednoho nebo více upínacích čepů umožňuje bleskovou výměnu různých upínacích zařízení s opakovatelnou přesností < 0,005 mm. V modulu tohoto systému radiálně umístěné upínací čelisti vtáhnou upínací čep a zajistí jeho pozici díky samosvornému a tvarovému spojení. Díky patentovanému rychlému upínacímu zdvihu dosahuje vtahovací síla až 40 000 N - ideální předpoklady pro dosažení zvláště tuhého upnutí, které zaručeně odolá extrémním bočním silám. Protože všechny funkční části - základní tělo, upínací čepy a upínací čelisti - jsou vyrobené z kalené nerezové oceli a modul je kompletně utěsněný proti třískám, prachu a chladicím kapalinám, osvědčil se v praxi jako velmi robustní. SCHUNK standardně integroval připojení pro přetlakový vzduch stejně jako možnost pro monitorování upínacích čelistí. Tím lze každý modul použít do automatického provozu.  
Ještě relativně mladý je trend přímého upínání, který se stále více prosazuje při výrobě jednotlivých dílů nebo malých sérií. Přitom jsou obrobky opatřeny upínacími čepy VERO-S a přímo, tedy bez přídavného upínacího zařízení, upnuty do modulu nulového upínacího systému. Výhoda: Bez dalších rušivých kontur od čelistí, podpěr nebo upínek. Pokud se moduly nulového upínacího systému umístí na standardizované modulové podložky, jsou obrobky volně přístupné ze všech pěti stran.


Předchozí detailní analýza
Kdo chce využívat potenciály flexibilních upínacích zařízení, udělá dobře, pokud porovná jednotlivé možnosti pro svou aplikaci. Na jednu stranu lze dosáhnout obrovských výsledků s nízkými investicemi. Na druhou stranu by mohlo být užitečné zvážit kompletní změnu strategie zahrnující nulový upínací systém nebo přímé upínání. Ať se zaměřením na cenu nebo komfort – experti na upínací techniku ve firmě SCHUNK pomáhají zákazníkům s výpočtem hospodárnosti jednotlivých systémů a s koncepcí vhodného upínacího řešení. 
www.cz.schunk.com
 

 
Publikováno: 23. 9. 2014 | Počet zobrazení: 2189 článek mě zaujal 267
Zaujal Vás tento článek?
Ano