Témata
Reklama

Aktivní měření úhlů při ohýbání

V dnešní době se u ohraňovacích lisů již stává standardem systém aktivního měření úhlů pro korekci úhlů přímo v ohýbacím procesu. Renomovaní výrobci tento systém běžně nabízejí ať již v základním vybavení stroje nebo jako příslušenství za příplatek.

Používají se dva základní principy měření, a to optický (bezdotykový) a mechanický (dotykový). Zařízení může být instalováno buď na dolním, nebo na horním ohraňovacím nástroji. Tento článek je zaměřen na elektromechanický systém ACB firmy Trumpf, u něhož výrobce deklaruje přesnost ohybu ±0,3°.

Reklama
Reklama
Reklama

Snímání úhlů

Systém snímání úhlů je integrován v horním nástroji a montuje se ke konvenčním horním nástrojům do pracovních stanic. V senzorovém nástroji jsou umístěny dva dotykové kotouče s různými průměry, které se středí při ohýbání mezi ramena ohybu (obr. 1).

Obr. 1. Princip 4bodového měření ACB

Před spuštěním procesu ohýbání musejí být dotykové kotouče kalibrovány, aby byla uložena referenční hodnota středů dotykových kotoučů. Tato operace v řádu sekund ovšem zaručuje, že zařízení je v pořádku, a dále eliminuje případné opotřebení kotoučů. Během procesu ohýbání v pracovním chodu snímají dotykové kotouče 4 dotykové body na vnitřních ramenech ohybu. V průběhu změny hloubky ponoření kotoučů se mění odstup středů dotykových kotoučů. Ze vzdálenosti středů vypočte systém skutečný úhel. Rozdílné úhly vytvářejí rozdílné vzdálenosti. Inteligentní zpracování signálů vyhodnocuje vzdálenost středů dotykových kotoučů dvojrozměrně. Zachycují se jak aktuální úhel ohybu, tak i eventuální úhel naklápění obrobku. V paměťovém čipu integrovaném do nástroje jsou uloženy charakteristiky dotykových kotoučů a všechny pro snímač relevantní nástrojové údaje. Modul ACB identifikuje samostatně typ připojeného nástroje a namontované dotykové kotouče (obr. 2.).

Obr. 2. Nastavení modulu ACB

Ohýbací proces

Vlastní ohýbací proces probíhá tak, že podle nastaveného programu se provede počáteční ohyb, následuje odlehčení s měřením odpružení a doohnutí s přídavkem na zjištěné odpružení. Celý proces je proveden automaticky a v jeho průběhu je rovněž prováděna kontrola naklopení ohýbaného dílu při fázi odlehčení. Při zjištění naklopení dílu je toto ihned zohledněno při výpočtu. V případě, že naklopení je větší, než je povolená hodnota, je to signalizováno na řídicím panelu stroje, neboť v případě doohýbání není vzhledem k nestabilní pozici dílu po uvolnění beranu ohraňovacího lisu záruka, že razník dosedne na přesně stejnou ohybovou linii jako u předešlého ohybu, a tak nemusí být měření a následná další korekce správná. Navíc se zpravidla vystavujeme nebezpečí poškození horního nástroje. Schéma průběhu automatické korekce úhlu je znázorněno na obr. 3.

Obr. 3. Schéma průběhu automatické korekce úhlu s použitím modulu ACB

Zajímavé je chování uvedeného systému při ohýbání vysokopevnostní oceli, protože zejména odpružení je u vysokopevnostních ocelí podstatně větší než u ocelí běžných jakostí, což je dáno především významně vyšší mezí kluzu. Současná výrobní praxe však směřuje k větší aplikaci ocelí HSS a poznatky z tváření těchto ocelí jsou velmi žádané.

Jako materiálový reprezentant byla proto zvolena ocel Domex švédské firmy SSAB v jakosti Domex 700MC. Tato ocel má minimální mez kluzu ReH 700 N.mm-2 a mez pevnosti Rm 750-950 N.mm-2. Testování bylo provedeno u firmy Ad-tech, Klášterec n. Ohří na ohraňovacím lise TruBend 5170. Zhotovilo se celkem patnáct vzorků plechu o rozměrech 2 x 60 x 200 mm. Pro posouzení vlivu plošné anizotropie na automatickou korekci úhlů bylo orientováno pět vzorků ve směru 0º, pět vzorků ve směru 90º a pět vzorků ve směru 45º ke směru válcování plechu. Z důvodu snadné identifikace byl směr vláken na vzorcích vyříznut laserem (obr. 4).

Obr. 4. Ohnuté vzorky s vyznačením směru válcování

Zkušební ohyb

Před použitím modulu ACB byl proveden zkušební ohyb na 90° klasickým způsobem. Po ohnutí dílu s orientací vláken 0° byl vzorek přeměřen optickým úhloměrem a zjistilo se odpružení 7,3°. Provedla se manuální korekce a po dalším ohybu bylo naměřeno 90,8°. Teprve po druhé korekci bylo dosaženo úhlu 90,1°. Potom se s takto nastavenou celkovou korekcí v řídicí jednotce ohnul díl s orientací vláken 90°. Přesto, že měl být teoreticky ohnut správně, byl přehnut o 1,7°. Tato odchylka byla způsobena vlivem plošné anizotropie. Beran ohraňovacího lisu je řízen polohově, tzn. že po provedení korekcí sjíždí beran s horním nástrojem do stále stejné pozice a řídicí jednotka nebere již ohled na rozdílné vlastnosti materiálu v různých směrech. Rovněž tak až na výjimky není zohledněna tolerance tloušťky materiálu proti nominální hodnotě.

Nyní po kalibraci modulu ACB byly provedeny ohyby označených zkušebních vzorků, celkem pět sérií, vždy po jednom s orientací 0°, 90°, 45° a z obrazovky se odečítaly (obr. 5.) výsledné úhly, které se poté verifikovaly digitálním úhloměrem.

Obr. 5. Obrazovka řídicí jednotky po provedení ohybu s ACB

Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1. Pro přehlednost jsou tyto údaje převedeny do grafu na obr. 6, kde je graficky znázorněno toleranční pole ±0,3° uváděné výrobcem.

Obr. 6. Graf dosažené přesnosti s použitím modulu ACB

Z tabulky i z grafu je zřejmé, že uváděná tolerance byla s rezervou dodržena u všech ohýbaných vzorků.

Eliminace nedostatků při ohýbání

Výsledek je jednoznačný ve prospěch deklarovaných tolerancí. Je tedy zřejmé, že i mechanické systémy aktivního měření úhlů jsou významným technickým přínosem v oblasti ohýbání plechů na ohraňovacích lisech, kde eliminují většinu nedostatků při ohýbání a korekcích klasickým způsobem, řeší problém s proměnností zpětného odpružení materiálu z různých výrobních dávek anebo plošnou anizotropií plechových dílů, které jsou z důvodu maximálního využití materiálu rozmístěny na tabuli bez ohledu na směr válcování.

Snad jedinými zápory jsou částečné zpomalení ohýbacího cyklu a zejména pak pořizovací náklady, které je ovšem nutné posuzovat s ohledem na úspory vzniklé výrazným snížením zmetkovitosti.

Ing. Vladimír Körber
doc. Ing. Jan Šanovec, CSc.

V příspěvku byly použity materiály firmy Trumpf.

vladimir.korber@seznam.cz

Tabulka skutečných úhlů a odchylek

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 121033
Datum: 17. 10. 2012
Rubrika: Trendy / Tváření
Autor:
Firmy
Související články
Zvýšení produktivity, efektivity a kvality kovových výlisků

Výrobní společnost ANC Components a výzkumná společnost Comtes FHT spolupracují na výzkumném projektu Eureka s cílem zefektivnit výrobní proces a zvýšit produktivitu a kvalitu přesně lisovaných dílců a plně eliminovat dodatečné sekundární operace. Výsledky ze čtyř etap zmíněného projektu přinášejí rentabilitu technologie přesného střihu a konkurenční výhodu společnosti ANC Components v této oblasti. Řešení projektu bylo již dříve prezentováno ve vydání MM 10/2012, MM 1, 2/2015 a dále v Hutnických listech 4/2013.

Hospodárnější střihání statorových a rotorových plechů

Podle nedávné tiskové informace firmy Schuler je možno ovládaným střihacím nástrojem podstatně zlepšit flexibilitu a ekonomii střihání plechů pro elektrické stroje.

Bezpečnostní spojování tvářením za studena

Přinášíme aktuální informaci z polského veletrhu ITM v Poznani. V kategorii inovace a technika získal Zlatou medaili exponát firmy BalTec – tvářecí centrum RNC.

Související články
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Precizní závitové nástroje

Šrouby jsou i dnes v moderní době plné počítačů a kosmických technologií nejčastější strojní součástí a není snad stroje nebo zařízení, kde by se nevyskytovaly. Funkční část šroubu tvoří závit, jehož chody jsou navinuty s určitým stoupáním kolem válcového či kuželového jádra. Liší se svým profilem v závislosti na druhu použití. V drtivé většině případů se používají závity s pravým stoupáním, ojediněle z konstrukčních důvodů s levým.

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

Plzeňské setkání strojařů

Katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni letos uspořádala již devátý ročník mezinárodní konference Strojírenská technologie Plzeň. V porovnání s minulým ročníkem zaznamenala podstatně větší návštěvnost – čítala téměř dvě stě účastníků a uskutečnilo se bezmála šedesát prezentací. Náš časopis na konferenci figuroval jako mediální partner akce.

Na cestě ke zrození stroje,
Část 1. Průzkum trhu

Série 10 článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje postup výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, v jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu a návratnost investic.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Made in Česko - Romantické tóny z Hradce Králové

V roce 1948 byla doslova ze dne na den znárodněna česká firma Petrof vyrábějící dokonalé, světově proslulé klavíry. Její majitel, dědeček dvou dam a pradědeček třetí, tedy těch, které v současné době firmu úspěšně vedou, musel tehdy okamžitě svoji továrnu opustit. O dlouhou řadu let později se, nejen díky revoluci, ale i díky nezměrnému úsilí jeho samého i jeho potomků, podařilo firmu, která figuruje na předním místě mezi českým „rodinným stříbrem“, vrátit do rukou rodiny Petrofů.

MSV představí svět budoucnosti

Mezinárodní strojírenský veletrh vstupuje do svého již 61. ročníku. Během let se z něj stal nejrenomovanější oborový veletrh. Je tedy jasné, že řídit jej tak, aby renomé neztratil, není nic snadného a vyžaduje to člověka nejen schopného, ale i zkušeného. Současný ředitel, Ing. Michalis Busios, bezesporu splňuje obojí. Dokladem je skutečnost, že pro veletrh úspěšně pracuje již od roku 2008.

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