Témata
Reklama

Inteligentní mechatronické nástroje a zařízení

Stálé tlaky na snižování cen výlisků, tedy na zvyšování jejich konkurenceschopnosti, souvisí s řadou prioritních ukazatelů. Je nutné se zaměřit na efektivní technologie a zařízení. Základem je redukce nákladů za drahý materiál a energie. Dalšími faktory ovlivňujícími tvářecí technologie a jejich rozvoj jsou změna klimatu (snižování CO2 a vlivu skleníkových efektů), snižování nákladů na stlačený vzduch, vodu a celkové životní prostředí. V hromadné a malosériové výrobě je požadováno stálé zlepšování kvality výroby, snižování zmetkovitosti – požadavky až na nulovou zmetkovitost, zvyšování možností recyklace materiálu. V této souvislosti se nabízí jako možná varianta integrace a optimalizace výrobních procesů.

Rostou také požadavky na flexibilitu výroby, zejména výměnu nástrojů a automatizaci. Častěji se využívá možnosti hlídání výrobních technologií pomocí senzorů a z toho plyne zvyšování bezpečnosti výroby. Požaduje se i zkracování časů pro zapracování a výměnu nástrojů a časů pro náběh výroby nového dílu.

Reklama
Reklama

Přidržovač

Jednou z cest zlepšování kvality výlisků je použití mechatroniky. Např. při použití vícebodového přidržovače lze využít mechatronických možností. Síly vyvozující přidržovací tlak na poddajný přidržovač se dají programově měnit a nastavovat. Děje se tak hydraulicky, změnou tlaku na jednotlivé pinoly. Jak ovlivňuje tloušťka přidržovače maximální hloubku výtažku, je zobrazeno na obr. 1. Zejména lze takto snížit tlak v rozích výtažku.

Obr. 1. Zvětšení hloubky tažení při použití vícebodového přidržovače

Pohony

Dále se nabízí použití mechatroniky v systémech pohonů tažných lisů. V dnešní době je na světovém trhu strojů široká nabídka servolisů. U takových lze ovlivnit rychlost pohybu tažníku během pracovního zdvihu a tím i tok materiálu v tažném nástroji. Vedle ovlivňování tlaku přidržovače lze takto snížit nebo zcela zamezit tvoření vln a trhlin, nadměrnému ztenčení tloušťky plechu při tažení, nevhodné kvalitě povrchu výtažku apod. Takto se dají pokrýt změny tribologických podmínek, změny mechanických vlastností plechů, změny tloušťky výlisků. S tím také souvisí přesnost detekčních metod změn při tažném procesu. Při výrobě se může nevhodně měnit velikost příruby na taženém dílu. Velikost příruby lze měřit pomocí piezoelektrických aktuátorů. Na příkladě na obr. 2 byl použit triangulační laserový senzor.

Obr. 2. Laserový triangulační senzor

Piezoelektrické aktuátory

Tažný proces se reguluje na základě velikosti příruby a jejích změn. Piezoelektrické aktuátory průběžně snímají vtahování. Jsou zde kladeny vysoké nároky na pracovní přesnost a stabilitu, tuhost a cenovou dostupnost. Piezoelektrické aktuátory lze integrovat do tažných nástrojů (obr. 3) a ověřovat vtahování výtažku do tažnice za provozu. K vyhodnocování slouží naměřená cejchovní křivka (obr. 4).

Obr. 4. Cejchovní křivka k regulování vtahování přístřihu

Další možností regulace toku materiálu v tažnici je cílená iniciace trhlin k ovlivnění toku materiálu. Při navrhování tvaru přístřihu je možné naprogramovat toto jeho nastřižení, které příznivě ovlivní napjatost v místech s velikou deformací. Tato metoda se v praxi již běžně používá.

Výše zmíněné postupy při procesech tažení byly navrženy a ověřeny v Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung v rámci programu Mechatronik und Industrie 4.0. Nastřižení přístřihu či regulace tlaku na přidržovač se již v jednodušších variantách používají. V těchto případech šlo o prohloubení vědomostí o jejich funkci. V USA byla změna tlaku na přidržovači ověřena již dříve. Oblast mechatroniky souvisí s rozšířením automatizace hromadné výroby. V kombinaci se servolisy mohou inteligentní nástroje hrát rozhodující úlohu při efektivní výrobě složitých a kvalitních výtažků.

Obr. 3. Zkušební nástroj s integrovanou piezoaktorikou

Nikoliv posledním problémem je ekonomičnost při použití mechatronických možností v lisovně. Pro jaké výtažky, z jakého materiálu a při jaké sériovosti tato opatření navrhnout? Kvalita, přesnost výtažků, jejich složitost a tažený materiál se obtížně finančně hodnotí. Pro servolisy má firma Schuler konzultační středisko, kde zájemcům navrhnou, od jakého vyráběného množství při zachování kvality výlisku se jim servolisy vyplatí.

Zdroj: Sborník z konference EFB ve Fellbachu , 1-2. 4. 2014, str. 9 až 22, ISBN 978-3-86776-435-3

Doc. Ing. Jan Šanovec, CSc.

jan.sanovec@fs.cvut.cz

FS ČVUT v Praze, Ústav strojírenské technologie

www.fs.cvut.cz/web

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 150138
Datum: 11. 02. 2015
Rubrika: Trendy / Tváření
Autor:
Související články
Čtrnáctý ročník soutěže Ocenění českých podnikatelek úspěšně odstartován

Ve čtvrtek 3. června 2021 byl zahájen další ročník prestižní soutěže Ocenění českých podnikatelek, který odstartovala online konference Women in Business s podtitulem Nová realita roku 2021 a společný (re)start, most k jednotě a spolupráci. Tuto soutěž již tradičně vyhlašuje podnikatelská platforma Helas – Budujeme hrdé Česko. Patronkou letošního ročníku je Kateřina Kadlecová, generální ředitelka společnosti USSPA. 

Třpytivý svět krystalů

Turnovská společnost Crytur patří svým pojetím ke světovému unikátu. V přesně definovaných podmínkách pěstuje umělé krystaly z vlastního výzkumu a vývoje, které následně po opracování dodává buď jako specifické optické díly pro další celky, nebo přímo kompletní výrobky.

Implantáty z Čech až na konec světa

V 70. letech minulého století stál u zrodu prvních ortopedických implantátů v Čechách. V roce 1992 pak v rámci privatizace založil vlastní firmu téhož zaměření, jejíž výrobky dodnes pomáhají lidem znovu se hýbat. Ano, hovoříme o Stanislavu Beznoskovi a české firmě téhož jména, kterou dnes úspěšně řídí členové rodiny zakladatele.

Související články
MM Podcast: Glosa - Když se země otřásají v základech

Krize vyvolaná pandemií koronaviru v řadě oborů působí jako urychlovač trendů patrných před jejím vypuknutím. Mnoho odvětví si prochází zásadní strukturální transformací, ale část z nich – které se stát snaží podpůrnými prostředky za každou cenu stále držet nad vodou, zanikne. 

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vývoj UHT nástrojů
v plném proudu krizi navzdory

Hlavním motivem založení VaV centra Rotana byla připravenost na nové trendy v automobilovém a leteckém průmyslu a výroba vlastních produktů s vysokou přidanou hodnotou – konkrétně ultratvrdých (UHT) nástrojů pro speciální aplikace. Centrum je vybaveno nejmodernějšími technologiemi a stále se rozrůstá. Na kontě má několik úspěšně zakončených projektů v podobě prototypových nástrojů a užitných vzorů. O tom, na jakých projektech v centru pracují nyní a jaké mají plány do budoucna, jsme si povídali se třemi hlavními osobnostmi celého projektu vývoje a výroby UHT nástrojů.

Odměřovací pravítka, lanovka a Ferrari

Odměřovací pravítko je jednou z klíčových komponent obráběcího stroje. Zpravidla je ukryto hluboko uvnitř stroje a většina uživatelů obráběcích strojů jej nikdy na vlastní oči neviděla. Přesto jsou na ně kladeny velmi vysoké nároky. Musejí pracovat spolehlivě po dobu mnoha let, zaručovat očekávanou přesnost a rozlišení, a musejí být odolná proti znečištění, pronikání kapalin, prachu i třískám a proti spoustě dalších faktorů. A kdyby se náhodou něco pokazilo, musejí být snadno vyměnitelná.

Názorové fórum odborníků

V tomto vydání MM Průmyslového spektra se věnujeme mimo jiné tématu obráběcích strojů. Proto jsme s anketní otázkou oslovili zástupce výrobců a dovozců v této komoditě.
Čas jsou peníze. Každá minuta prostoje výrobního zařízení je nežádoucí, proto se dnes vedle vysoké produktivity u strojů očekává také jejich vysoká spolehlivost.

Stroje v pohybu – Sledování zásilek na dálku

Takzvaný internet věcí (IoT) nabízí mnoho možností. Základem této technologie je bezdrátová komunikace velkého počtu autonomních zařízení prostřednictvím datových sítí, jež jsou navrženy tak, aby datový přenos spotřeboval co nejméně energie. Toho využívají i moderní sledovací jednotky (lokátory), které mohou díky energetické úspornosti pracovat i několik let bez dobíjení baterií.

Fórum výrobních průmyslníků

Jakým způsobem se po 15 měsících od vypuknutí pandemie koronaviru tento stav projevuje ve vaší společnosti – jak z pohledu objemu zakázek, jejich realizace a ekonomiky jako takové (např. vlivem navýšení cen vstupních materiálů, nedostatku některých komponent)? Dokážete predikovat, jak se bude situace ve vaší komoditě vyvíjet ve druhé polovině roku, na čem bude záviset?

Fórum děkanů strojních fakult

Jak současná doba ovlivňuje realizaci smluvního výzkumu na již hotových projektech, resp. při akvizici nových? Zaznamenáváte aktuálně pokles zájmu firem o spolupráci?

Semináře nově s high-tech technologiemi

Školicí a tréninkové centrum společnosti Ceratizit ve Velkém Meziříčí prošlo v loňském roce rozsáhlou modernizací. Nové Technické centrum i technologie v něm bohužel kvůli pandemii covid-19 nemělo možnost navštívit mnoho zákazníků. Všichni pevně věříme, že se to brzy změní. Než se tomu tak stane, požádali jsme Jana Gryče, technického ředitele společnosti Ceratizit, aby nám představil, co je v centru nového a na co se mohou zákazníci těšit. Při té příležitosti jsme oslovili také Pavla Němečka, obchodně-technického zástupce společnosti Hermle, aby pohovořil o pětiosém stroji C 32 U, které je v centru nové.

Švédové jsou féroví a přímí obchodníci

Celosvětová pandemie covid-19 mění světa vytváří nové příležitosti a výzvy pro exportně orientované firmy. Zahraniční kanceláře CzechTrade registrují příležitosti v daných destinacích a vytvářejí partnerství českým výrobním společnostem a jsou jim nápomocni při vstupu na trh a upevnění jejich pozice.

Digitalizace: klíč k úspěchu

Již od roku 1919 zkoumá, vyvíjí a vyrábí zabezpečovací techniku společnost EVVA - rodinná firma se sídlem ve Vídni. To, že se nyní, přibližně o 100 let později, stala průkopníkem propojené výroby, je zásluhou její jasné strategie s důrazem na digitalizaci. Důležitým milníkem nové výrobní filozofie společnosti EVVA je soustružnické a frézovací centrum Hyperturn 65 Powermill v kombinaci se síťovým řídicím rozhraním Emconnect. S flexibilním výrobním systémem od společnosti Emco lze nyní kompletně automatizovat obrábění mosazných dílů v kusové výrobě i výrobě středních sérií.

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.

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