Témata
Zdroj: Röhm

Bezdrátové měření upínací síly během obrábění

Specialista na upínací techniku Röhm poprvé představil na veletrhu EMO 2021 v Miláně upínací čelist iJaw. Lze ji použít k měření upínací síly v reálném čase během obrábění. Společnost Röhm tak řeší problém, pro který dříve neexistovalo žádné akceptované průmyslové řešení: až dosud byla upínací síla většinou nastavována obsluhou obráběcího stroje a je otázkou zkušeností. Tato praxe s sebou nese vysoké riziko vzniku chyb během obrábění, a to v důsledku nesprávné upínací síly nebo poškození obrobku.

Reklama

Čelist iJaw, představená společností Röhm, je plnohodnotná upínací čelist, do níž jsou integrovány senzory pro měření upínací síly a pro bezdrátový přenos dat. Měření probíhá přímo v místě upnutí obrobku, přenos dat do brány probíhá prostřednictvím připravovaného průmyslového standardu IO-Link Wireless. Bránu (gateway) lze připojit k řízení stroje prostřednictvím integrovaného rozhraní Profinet a zároveň lze prostřednictvím integrovaného rozhraní LAN odesílat data do cloudu.

Měřicí upínací čelist iJaw jako konzolová čelist s vyměnitelnými upínacími vložkami a dvěma upínacími stupni. (Zdroj: Röhm)

Dokonce i na nejmodernějších obráběcích strojích jsou obrobky upínány stejně jako před sto lety: obsluha upíná „pocitem“. Při absenci senzorů může obráběcí stroj pomoci obsluze jen omezeně. A aby byly obrobky skutečně „bezpečně“ upnuty – nikdo nechce riskovat vyhození –, je upínací síla často nastavena příliš vysoko. Zejména u tenkostěnných součástí nebo citlivých povrchů to rychle vede k deformaci a poškození.

Senzory pro měření upínací síly a elektronika pro bezdrátový přenos dat přes IO-Link Wireless jsou spolu s dobíjecí baterií uloženy uvnitř čelisti iJaw. (Zdroj: Röhm)

Upínací čelist iJaw má integrované senzory pro měření upínací síly přímo v místě upnutí. Mezi snímačem a obrobkem je umístěna pouze několik milimetrů silná upínací vložka. Společnost Röhm tak eliminuje téměř všechny zkreslující faktory a čelist iJaw může poskytnout informace o skutečné upínací síle působící na obrobek. Naměřená data čelist přenáší bezdrátově do brány pomocí robustního bezdrátového protokolu IO-Link s vysokou vzorkovací frekvencí 100 Hz. To znamená, že čelist iJaw měří během obrábění v reálném čase. Navíc je vyrobena z tvrzené oceli a je vodotěsná (IP 68).

Reklama
Reklama
Reklama

Vysílací anténa má kryt vyrobený z vysokoteplotního plastu, který ji chrání před žhavými třískami. Čelist iJaw lze stejně jako jakoukoli jinou upínací čelist namontovat a používat na všech soustružnických sklíčidlech s vhodným (standardním) rozhraním čelistí. Čelist iJaw bude na trhu k dispozici jako stupňovitá čelist pro soustružnická sklíčidla s rovnými nebo šikmými zuby ve velikostech 215, 260 a 315 mm. Odpovídající soustružnická sklíčidla od společnosti Röhm jsou výkonná sklíčidla s rychlovýměnným systémem čelistí Duro-A RC, Duro-NCSE a Duro-NC a také jejich protějšek určený pro konvenční soustružení, sklíčidlo Duro-T. K přizpůsobení čelistí na různé geometrie obrobku existují různé vyměnitelné tvrdé a měkké upínací vložky, které jsou na čelisti zajištěny pomocí šroubů.

Součásti čelisti iJaw. (Zdroj: Röhm)

Brána jako datový hub

K přijímání a předávání dat slouží brána s bezdrátovým přijímačem IO-Link. Pro připojení ke stroji nabízí brána rozhraní Profinet. Data jsou k dispozici také pro řídicí systém a lze je zobrazit na HMI obráběcího stroje a/nebo je dále zpracovat řízením stroje. Čelist iJaw lze připojit k internetu prostřednictvím rozhraní LAN v bráně, což z ní činí skutečné IoT řešení. Data lze poté odeslat do cloudu, kde je lze archivovat a zpracovávat.

Pro oba upínací stupně jsou k dispozici různé vyměnitelné upínací vložky, umožňující přizpůsobení různým obrobkům. (Zdroj: Röhm)

Sedm aplikačních scénářů

„Identifikovali jsme sedm velmi odlišných scénářů, ve kterých iJaw nabízí významnou přidanou hodnotu,“ říká Claus Faber, vedoucí produktového managementu a marketingu společnosti Röhm. První tři scénáře se týkají „cítění“ před obráběním a v jeho průběhu. Před obráběním iJaw pomáhá při podávání obrobků a nastavení upínacího systému. Pokud dojde k chybám a měřené upínací síly se odchylují od požadovaných hodnot, lze provést manuální nebo automatickou korekci. Během obrábění lze detekovat příliš vysoké upínací síly (riziko poškození obrobku) a příliš nízké upínací síly (nedostatečné přídržné síly, vedoucí až k možnému uvolnění obrobku). Tři další scénáře nabízejí řešení pro hodnocení sérií a sériových měření. Zde lze přes změnu upínacích sil už v rané fázi odhalit trendy. K tomu patří včasná detekce potřebné údržby, aby byla zachována upínací síla nebo odhaleno opotřebení nástrojů. Zmetkové součásti lze identifikovat již během procesu obrábění, tj. již během jejich výroby.

Brána je komunikační zařízení, které přijímá data z čelisti iJaw prostřednictvím bezdrátového protokolu IO-Link a dále je předává přes rozhraní Profinet a LAN. (Zdroj: Röhm)

„V posledním scénáři vidíme hlavně dokumentaci,“ vysvětluje Claus Faber. „Na jedné straně je to nesmírně zajímavé pro komponenty, které vyžadují dokumentaci – například v letecké a kosmické technologii –, ale na druhé straně také pro produkt samotný a pro úkoly optimalizace procesů. Pokud po delší době chci vědět, jak byla součást vyrobena, mohu prozkoumat výrobní situaci v datech z cloudu. Čelist iJaw archivuje jakoby otisky prstů obrábění.“

Claus Faber dodává: „Jsme si ale jisti, že naši zákazníci budou mít velké množství dalších aplikací. Na většinu z nich nejsme schopni přijít dokonce ani při těch nejodvážnějších brainstormingových sezeních.“

Čelist iJaw je vhodná pro každé soustružnické sklíčidlo s vhodným standardním rozhraním. Na obrázku je čelist iJaw na sklíčidle Röhm Duro-A RC se systémem rychlé výměny čelistí. (Zdroj: Röhm)

Vývojoví partneři – DMG Mori, WFL Millturn a Emco

Firma Röhm má od konce roku 2020 exkluzivní vývojové partnerství s výrobci obráběcích strojů, a to s firmami DMG Mori, WFL a Emco. V závěrečné fázi vývoje testovali tito výrobci čelist iJaw na svých strojích a spolupracovali s jejími konstruktéry při přípravě na sériovou výrobu. Firma DMG Mori představila ve dnech 20–25. září 2021 čelist iJaw na stroji CTX beta 1250 TC 4A na výstavě Pre-EMO v Pfrontenu. Firma WFL představila tuto čelist na stroji M50-G na veletrhu EMO 2021 v Miláně.

Reklama

IO-Link Wireless jako nadcházející průmyslový standard

Společnost Röhm považuje bezdrátový protokol IO-Link za nadcházející standard bezdrátové komunikace v průmyslovém prostředí. Ve srovnání s dnes hojně používaným rozhraním Bluetooth je IO-Link Wireless mnohem robustnější a stabilnější. Společnost Röhm je přesvědčena, že bezdrátová technologie IO-Link bude v nadcházejících produktech IoT stále oblíbenější. Společnost Röhm si proto po dobu vývoje technologie iJaw zajistila výhradní použití pro aplikace pocházející od firmy CoreTigo, specialisty na bezdrátové technologie IO-Link v upínací technice. CoreTigo je vývojový partner pro hardwarové komponenty pro bezdrátový přenos.

Výroba unášecích kotoučů. Čelist iJaw měří upínací sílu při 100 Hz během obrábění v reálném čase. Data jsou předána do brány a odtud do řídicího systému a/anebo do cloudu. (Zdroj: Röhm)

Prezentace pro světovou veřejnost na veletrhu EMO 2021 v Miláně

Společnost Röhm vystavila čelist iJaw poprvé na mezinárodním veletrhu obrábění EMO od 4. do 9. října 2021 v Miláně. Zúčastnění návštěvníci mohli na speciálně vyvinutém demonstrátoru vyzkoušet čelist iJaw v akci. Součástí demonstrátoru bylo silové sklíčidlo typu Duro-A RC (ve velikosti 315) s rychlovýměnným systémem čelistí, pocházející od firmy Röhm. Data upínacích sil naměřená na čelisti jsou přenášena na monitor v reálném čase. Citlivost čelisti iJaw si návštěvníci vyzkoušeli při stlačení obrobku, protože i takové síly se měří a zobrazují jako změna upínací síly.

Čelist iJaw bude k dispozici od února 2022, další informace najdete na internetových stránkách společnosti Röhm.

Související články
Blíží se druhý ročník veletrhu broušení

Od 14. do 17. května 2024 se koná druhý ročník veletrhu GrindingHub, který odborníkům z celého světa představí – poprvé v historii ve čtyřech výstavních halách – nejnovější technologická řešení v oblasti broušení. Tentokrát se ve Stuttgartu představí přes 460 vystavovatelů z 31 zemí.

EMO zrcadlem pokroku a inovací

Při příležitosti prezentace veletrhu EMO 2017 Hannover před evropskou novinářskou obcí se uskutečnilo i pražské zastavení. Zastoupení Deutsche Messe pro ČR zorganizovalo tiskovou konferenci, které se vedle generálního ředitele EMO Hannover Christopha Millera účastnil i tiskový mluvčí hannoverského veletržního komplexu Hartwig von Sass spolu s ředitelem českého svazu SST Ing. Paclíkem a předsedou Společnosti pro obráběcí stroje doktorem Smolíkem.

Automatizace plug and play bez programování

Automatizace má za úkol usnadnit život lidem pracujícím u obráběcích center a samozřejmě zvýšit produktivitu, zajistit stabilní kvalitu výroby a stát se úsporným opatřením v nelehkých časech. Pokud se podíváte správným směrem, nemusí být robotizace frézky nikterak nedosažitelná, i když jste třeba společnost skromnějších poměrů.

Související články
CIMT a Čína v roce 2023

Počínaje Velikonočním pondělím se v Pekingu, téměř tradičně v tomto čase, po pět dnů konal další ročník veletrhu výrobních strojů CIMT 2023. Pro cizince byla poslední výstava jednoduše dostupná na jaře roku 2019. Od ledna 2020 se přestalo do Číny létat a události nabraly nečekaný spád. V tomto krátkém textu se podíváme na výstavu i před brány výstaviště.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Důraz na udržitelnost, digitalizaci a 3D tisk

Japonsko je zemí, kde se rodí nejmodernější technologie a kde se dbá na udržitelný způsob života. Je kolébkou průmyslu a domovem největších průmyslových firem. Každé dva roky mají návštěvníci z celého světa možnost nahlédnout prostřednictvím veletrhu Jimtof (Japan International Machine Tool Fair) pod pokličku nejnovějších inovací v oboru obráběcích strojů a jejich příslušenství. Díky pozvání Japonské asociace výrobců obráběcích strojů JMTBA jsme měli možnost zúčastnit se tohoto veletrhu osobně. V následující reportáži se vám pokusíme zprostředkovat alespoň pár nejzajímavějších témat, která zde zazněla.

Zdraví a stroje

Nové technologie prodlužují průměrný i maximální věk člověka a zvyšují jeho schopnosti. Jejich použití je přitom v podstatě oborově neomezené a neexistuje snad oblast výzkumu, která by se nějakým způsobem nepromítla do vývoje pro medicínu – od elektroniky až po strojírenství.

USA: Sázka na stabilní trh

Spojené státy americké se řadí mezi největší vývozce na světě. Pro naše firmy představuje nejúspěšnější exportní destinaci z mimoevropských trhů. Za poslední období dochází k postupnému nárůstu našeho exportu, v roce 2019 poprvé v historii přesáhl 100 mld. Na trh USA vyvážíme zboží s nejvyšší inovační hodnotou, jako jsou např. letecké motory, zdravotnická zařízení či mikroskopy. Tyto komodity by se nyní mohly rozšířit o další sektory, jako například výrobní stroje pro high-tech výrobu.

Inovace: Změna úhlu pohledu

Určitě jste to zažili taky. Je večer, jasná obloha a vy vidíte, jak měsíc balancuje přesně na špičce věže kostela. Stačí ale malá změna úhlu pohledu a měsíc je jinde. Jaký je váš úhel pohledu na inovace ve strojírenství?

Průmyslové inženýrství a jednoúčelové stroje

Harmonický výrobní proces není jen iluze. Cest a možností, jak dosáhnout souladu ve výrobě, je i v současné nelehké situaci bezpočet.

Pořádná špona je dnes věda

S obráběním, vrtáním pomocí nástroje začali pravděpodobně jako první už staří Egypťané cca 4 000 let před naším letopočtem, přičemž využívali tětivu luku – základ smyčcového soustruhu. Potom přišel středověk, dále Leonardo da Vinci a návrh prvního soustruhu… Technologie třískového obrábění ale v porovnání s dnešní dynamikou vývoje postupovala jen pomalu.

Zlatá medaile pro prof. Kassaye

Po dvouleté pauze, zapříčiněné hygienickými opatřeními ke snížení šíření pandemie koronaviru, se opět otevřely brány MSV v Brně, v rámci kterého se udílejí i ocenění Zlatých medailí. A to jak vystaveným exponátům, tak tradičně, již od roku 2006, díky iniciativě redakce našeho časopisu, také ocenění osobnosti za její celoživotní tvůrčí technickou práci a dosažené inovační činy.

MSV ve znamení obrábění

Všichni, kdo máme něco společného se strojírenstvím, pevně věříme, že se v letošním roce opět otevřou brány brněnského výstaviště pro meku strojařů z celého světa – Mezinárodní strojírenský veletrh. Na MSV se letos, kromě lidí z dalších oborů, setkají i výrobci vynikajících obráběcích strojů. Proto jsme se na postřehy a názory tentokrát zeptali Petra Odehnala z obchodního oddělení společnosti Pilart stroje.

Virtuálně na veletrh

Svět se nám doslova před očima přelévá do online prostoru. To, že se na internet přesune mnoho služeb a komodit bylo jasné už od rozšíření a zvýšení dostupnosti internetu široké veřejnosti. Letošní pandemická situace však tento přerod ještě více umocnila. Ostatně i v průmyslu nás již několik posledních let doprovázejí hesla jako Internet věcí, digitalizace, big data, cloud apod. Oblíbené semináře a konference dostaly virtuální podobu a koncem listopadu si také 17 vystavovatelů a okolo 300 návštěvníků vyzkoušelo první virtuální odborné B2B setkání s názvem Výroba forem 2020.

Na evropské trhy s finanční podporou

První celoevropsky významná akce v oblasti strojírenství a subdodavatelské branže se v příštím roce koná na lipském výstavišti v termínu 2. až 5. března: veletrhy Intec a Z 2021. Také a možná právě v současných obtížných časech zde čeští vystavovatelé a návštěvníci mohou navázat důležité obchodní kontakty a informovat se o nejnovějších trendech a vývoji v oboru. Vystavovatelé z Česka navíc se státní podporou.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit