Témata
Reklama

Bezpečnost obráběcích strojů

Od nejnovějších strojů se obvykle požaduje, aby vyhověly kategorii bezpečnosti strojů 3 Evropské normy EN 954-1. Tato kategorie je navržena tak, aby poskytovala zvláštní bezpečnost pro obsluhu strojů při zavádění dílů a seřizování obráběcích strojů, jako jsou frézy, soustruhy, brusky a stroje na řezání laserem

Během vkládání dílů a seřizování stroje je většinou nutné dostat se dovnitř stroje. Úplné vypnutí stroje během této doby je většinou nepraktické, protože u některých činností je důležité, aby se osy pohybovaly, i když tento pohyb probíhá při omezené nízké rychlosti. Proto jsou nezbytná dodatečná opatření, která chrání obsluhu. Bezpečnostní kategorie 3 normy EN 954-1 definuje bezpečnostní faktory a omezené rychlosti vřetena a pohybu os během doby, kdy obsluha seřizuje stroj.
Reklama
Reklama
Reklama

Mechanismy aktivní a pasivní bezpečnosti

Je několik způsobů, jak vyhovět kategorii 3 příslušné evropské normy. Tato kategorie rozlišuje mezi mechanismy pro aktivní a pasivní bezpečnost. K "pasivním" mechanismům patří veškeré ochranné dveře, bezpečnostní spínače a další mechanické díly, které brání přístupu obsluhy k nebezpečným oblastem nebo ke stříkaným řezným kapalinám. Tyto technické bezpečnostní prvky jsou obvykle vybaveny elektronickými součástkami. Ty jsou propojeny s koncovými spínači, detektory pohybu nebo světelnými bariérami a předávají odpovídající signály řídicí jednotky CNC/PLC. Aktivace těchto zařízení omezí rychlost osy nebo úplně zastaví stroj. Tím je zajištěna vyšší úroveň bezpečnosti při práci v pracovní zóně stroje.
Nicméně CNC řízení může mnohem více přispět k obecné bezpečnosti. Může obsahovat speciálně integrované funkce, které podporují bezpečnost "aktivně". Při používání vestavěných senzorů pohybu může CNC sledovat pohyby stroje i přístup ke krytu stroje. Může porovnávat aktuální rychlost a polohu pohyblivých částí stroje s údaji o rychlosti a poloze, které jsou uloženy jako bezpečnostní parametry. Díky tomu se v případě překročení limitů servomotory stroje zastaví. Bezpečnostní parametry jsou chráněny před neoprávněným přístupem.
Aby řídicí systém vyhovoval bezpečnostní kategorii 3, musí splňovat určité požadavky. Řídicí systém dvakrát kontroluje externí pasivní bezpečnostní senzory stroje pomocí dvou nezávislých procesorů a zpětnovazebních kanálů. Navíc kontroluje polohu a rychlost pohyblivých částí a potom porovnává shromážděné údaje s přípustnými bezpečnostními limity.

Redundance s dvojitou kontrolou

Redundance s dvojitou kontrolou je klíčové slovo, které umožňuje, aby byla bezpečnostní kategorie stroje řádně naplněna. Zajišťuje, že žádné jednotlivé selhání nezpůsobí, že by se systém dostal do nebezpečného režimu. K tomu jsou potřeba dva nezávislé procesory a dva zpětnovazební kanály. Řídicí jednotky GE Fanuc využívají hlavní procesor (CPU) CNC a CPU servomotoru, který se chová jako nezávislý kontrolní procesor. Tato koncepce nevyžaduje žádné další náklady na vybavení stroje. Oba procesory nezávisle sledují a kontrolují rychlost všech servomotorů a vstupní/výstupní signály s vlivem na bezpečnost stroje. Přijímají tyto kritické signály dvěma nezávislými kanály. První procesor potom porovnává údaje o rychlostech motorů a vstupní data o pasivní bezpečnosti s druhým procesorem.
Oba procesory sledují bezpečnostní vstupní/výstupní signály a rychlosti motorů vřetena a os. Tyto hodnoty jsou průběžně kontrolovány mezi oběma procesory. Snímače motorů nebo externí senzory lineární polohy předávají oběma procesorům údaje o rychlosti a směru servomotorů. Bezpečnostní spínače dveří jsou sledovány oběma procesory, takže se jejich status může prověřit dvakrát. Jsou-li dveře otevřené, ovládací jednotka přepne stroj do bezpečnostního režimu, který umožňuje pohyb stroje jen v určitých oblastech a při předem nastavených omezených rychlostech. Pokud jsou aktuální údaje mimo předem nastavený rozsah, jeden procesor aktivuje hlavní stykač pohonu os, který odpojí hlavní přívod energie k vřetenu a servomotorům.
Při tomto přístupu provádí nainstalovaná řídicí jednotka CNC GE Fanuc více softwarově řízených úkolů. Stroj je vybaven zdvojenou kabeláží, aby byla možná komunikace s oběma procesory, co se však týká hardwaru, je toho potřeba jen o málo víc. Díky tomu dosáhne výrobce obráběcího stroje úspor času a peněz při instalaci a úspor nákladů na vybavení stroje, které lze převést na konečného uživatele. Další výhodou je, že je potřeba méně prostoru v řídicí skříni. Tento systém GE Fanuc s dvěma kontrolními procesory se nazývá "Dual Check Safety" (bezpečnost s dvojitou kontrolou) a dodává se k CNC sérii i (i-Series).
Systém "Dual Check Safety" je snadno pochopitelný a jednoduše se nastavuje. Používání tohoto systému výrobci obráběcích strojů je na vzestupu a systém se dále rozšiřuje, aby měl více funkcí. Např. poslední verze nabízí dvojitou kontrolu brzd os. Kontroluje vertikální osy, tzv. gravitační osy, které hrozí pádem v případě výpadku energie. Aby k tomu nedošlo, je kromě integrované motorové osy nainstalována ještě druhá brzda a obě jsou kontrolovány nezávisle.
Spínač "bezpečnostní polohy" je také nový. Je obzvlášť výhodný v případě závěsných podavačů. Když se podávají díly odshora, je důležité, aby se svěrky nebo vakuové podavače otevíraly pouze ve správné poloze. Tradičně se to zajišťovalo mechanicky, pomocí ocelových bezpečnostních krytů, které chránily ostatní oblasti pro případ závady. Teď stačí zadat správné parametry a polohy do systému "Dual Check Safety" (dvojité kontroly). Podavač neuvolní díl na nesprávném místě a mohou se automaticky rozsvěcet varovné signály, které upozorní personál, že se ve výšce přenášejí díly.

Další rozvoj

Na certifikaci čekají další dvě funkce. Funkce "vícenásobných bezpečnostních zón" byla navržena pro komplexní stroje, které mají více než jednu pracovní zónu. Např. u stroje s dvojitým nastavením bude možné definovat dvě oblasti jako různé bezpečnostní zóny, které jsou zabezpečeny nezávisle na sobě. Při práci v jedné oblasti s běžnými ochrannými prvky může obsluha bezpečně provádět přípravu na jinou práci v sousední zóně. Tím lze bezpečně zvýšit produktivitu stroje. Složitější stroje mohou mít definovány více než dvě zóny.
Druhá funkce - "volně programovatelné vstupy a výstupy" - je určena k tomu, aby měli uživatelé větší flexibilitu při konfiguraci svých instalací. Lze ji použít k zabezpečení dalších dveří i k selektivnímu ovládání a redundantnímu sledování dalších operací zásadních pro bezpečnost.
série Alpha i a Alpha is, 200 V a 400 V technologie
série Beta, Beta i a Beta is (pro servomotory s rozhraním FSSB)
k lineárním motorům
k dílům pro ostatní dodavatele (při vyhovění konkrétním požadavkům)
Reklama
Vydání #10
Kód článku: 31010
Datum: 08. 10. 2003
Rubrika: Výroba / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Prestižní ocenění Zlatá medaile

Výjimečnost nástroje FreeTurn skupiny Ceratizit potvrdila na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu odborná porota prestižního ocenění Zlatá medaile. Ocenění za inovaci ve zpracovatelské technologii bylo společnosti uděleno za inovativní metodu technologie podélného a čelního soustružení, kdy je hrubování, dokončování a obrábění kontur realizováno pomocí jediného nástroje. Společně s progresivní obráběcí metodou High Dynamic Turning zvyšuje nástroj FreeTurn dynamičnost a efektivnost procesu soustružení.

Brousicí centrum pro hospodárnou výrobu

Brousicí centrum UW II F od firmy Saacke v mnoha detailech předčí očekávání svých zákazníků. Z hlediska výkonnosti, velikosti a hmotnosti se řadí mezi již zavedené typy brusek UW I F a UW I D a vytváří tak ideální podmínky pro maximální přidanou hodnotu.

Produktivní vrtání otvorů do hliníku

Výrobci automobilů produkují čím dále více dílů z hliníku s cílem snížit hmotnost vozidel i spotřebu paliva. S ohledem na tuto tendenci je proto jasné, že vzniká poptávka po vrtácích použitelných pro výrobu otvorů ve součástkách z hliníkových slitin. Musí být zároveň schopny zajistit vysokou produktivitu, nízké náklady na otvor, dlouhou a konzistentní životnost, vysokou opakovatelnost i bezpečnost procesů.

Související články
Úspora vedlejších časů

V současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělánV současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělání a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci. í a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Inovace ve srážení hran velkých ozubených kol

Chamfer Contour Milling skýtá výrobcům velkých ozubených kol pro nákladní automobily flexibilní a hospodárný proces pro jejich stále důležitější operace zkosení hran / odstraňování otřepů.

Univerzální brusky pro broušení na kulato

Úzké tolerance a obtížně obrobitelné materiály - pro hospodárnou výrobu velmi přesných válcových obrobků vertikálním, vnějším a vnitřním broušením na kulato je zapotřebí pokroková strojní technologie. Společnost Okamoto nabízí široké portfolio řešení, která vyhovují všem požadavkům průmyslové výroby. Příkladem jsou univerzální CNC brusky IGM4VSP a UGM5V, které při broušení na kulato dosahují přesností v řádu mikrometrů.

Automatizovaná upínací technika

Optimalizované technologie a procesy zajišťují ve výrobních firmách stále větší produktivitu. To platí i pro centrické svěráky, které se používají například pro stacionární upínání kulatých a čtvercových obrobků na nejrůznějších obráběcích strojích.

Nový pohled na moderní CAM programování v praxi

Při své dennodenní praxi se odborníci firmy Grumant u svých zákazníků opakovaně setkávají s tím, že jsou programy připravovány přímo na strojích. Důsledkem toho jsou ztráty strojní kapacity a dále dochází ke ztrátě kontroly nad výrobním procesem z hlediska použitých strategií a řezných podmínek. Ani tam, kde se již používá CAM programování, nemusí být vyhráno. O tom, jak revolučně vidí CAM programování ve firmě Grumant, pojednává tento článek.

Řezné kapaliny zvyšují výkonnost při soustružení závitů

Závity jsou strojně obráběné prvky, se kterými se lze běžně setkat prakticky ve všech průmyslových odvětvích. A přesto, že se soustružnické závitořezné operace využívají už celá desetiletí, stále ještě se daří dosahovat v tomto procesu pokroků, zejména pokud jde o problematické materiály, jako jsou korozivzdorné oceli, žáruvzdorné slitiny (HRSA) nebo titan. Jako příklad lze uvést vývoj soustružnických závitořezných nástrojů, které jsou opatřeny přívodem řezné kapaliny z horní i ze spodní strany, jehož kombinovaná přesnost přináší prodloužení životnosti nástroje a zvýšení kvality závitů a otevírá potenciál pro použití vyšších hodnot řezných parametrů. Tento pozitivní vliv ještě více vyniká při obrábění problematických materiálů.

Nové perspektivy v obrábění titanových draků letounů

Rostoucí využití titanu pro aplikace v leteckém průmyslu je za poslední léta velmi dobře zdokumentováno. Stejně tak se tématem diskuze a zkoumání staly i problémy spojené s efektivním, produktivním a vysoce kvalitním obráběním tohoto oblíbeného materiálu. Každá obrobna chce samozřejmě při frézování titanu optimalizovat výkonnost použité frézy, ale bez vhodných technologií a správného know-how to nemusí být až tak snadné. Díky převratnému objevu se však v současnosti začínají v této oblasti věci měnit.

Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Chytré měření upínací síly

Společnost Kelch uvede ve 3. čtvrtletí 2018 na trh novou generaci přístroje Safecontrol 4.0. Osvědčený systém měření upínací síly ve vřetenu obráběcího stroje je kompletně přepracován a poskytuje nyní uživatelům prostřednictvím vlastní aplikace maximální flexibilitu. Další výhodou je vysoká spolehlivost a v neposlední řadě moderní ergonomický design a jednoduché ovládání.

Nové nástroje z opotřebovaných nástrojů

Není-li možné nástroje ze slinutého karbidu dále přeostřovat, zbývá většinou pouze jedna možnost – odho-dit je do šrotu. Použití nově vyvinuté metody recyklace však nyní umožňuje tyto opotřebované nástroje využít jako výchozí polotovar pro výrobu nástrojů nových.

Proč používat strategii trochoidního frézování?

Strategie trochoidního frézování byla na trh díky svým výhodám uvedena už před několika léty, ale přesto se často setkáváme se zákazníky, kteří používají výhradně tradiční metody obrábění. Důvodem nejsou nedostatečné možnosti strojového parku nebo absence kvalitního CAM systému pro programování. Důvodem je nejčastěji obecná neznalost této strategie frézování a konzervativní myšlení.

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