Témata
Reklama

Jednoúčelové obráběcí stroje na EMO 2001

Další postřehy ze zářijové výstavy EMO Hannover, které vám průběžně přinášíme, se týkají oblasti jednoúčelových obráběcích strojů.

Tento článek je součástí seriálu:
Světové veletrhy obráběcí techniky
Díly
Lubomír W. Novotný

Vystudoval konstrukci obráběcích strojů na FSI VUT v Brně. Zde rovněž absolvoval nástavbové studium Technického znalectví a obhájil disertační práci. Více než 16 let pracuje ve firmě Toshulin, a. s., kde se nejprve věnoval konstrukčním a vývojovým činnostem, inovacím, pevnostním výpočtům a byl několik let vedoucím detašovaného pracoviště a oddělení Vývojové projekty této firmy. Šest let je vedoucím úseku Technická podpora prodeje. Vedle hlavních profesních činností byl asistentem Ústavu výrobních strojů, systémů a robotiky na FSI VUT v Brně, vedoucí a oponent diplomových a disertačních prací, a je spolupracovníkem a přednášejícím na dalších moravských technických a ekonomických vysokých školách, dopisovatelem významných vydavatelství technických publikací a poradcem firem pro oblast dodávek CAD/FEM software. Aktuálně je například činný ve výkonném výboru Společnost pro obráběcí stroje či pracovní skupině „Metodika mapování budoucích kompetencí - KOMPETENCE 4.0“ při MPSV.

Úvodem je třeba konstatovat, že sortiment strojů vystavovaných v Hannoveru logicky nezahrnoval např. velké transferové linky a speciální stroje. Standardně bývají vystavovány stroje s vysokým podílem typizovaných uzlů, jako stavebnicové stroje s otočným stolem nebo bubnem, případně obráběcí moduly. Bohatě byli zastoupeni tradiční výrobci typizovaných uzlů. Uvádíme jen novinky a zajímavosti.
Reklama
Reklama
Reklama

Stroje s otočným stolem nebo bubnem

Italská firma Porta vystavovala novou pružnou výrobní buňku nazvanou Flexicenter Heavy z řady strojů Flexicenter. CNC otočný stůl o průměru 840 mm má 4 satelitní stoly o průměru 320 mm. Každý satelit má vlastní servopohon. Čtyři pracovní 3D jednotky jsou zabudované v rámu stroje. Tři nesou osmivřetenovou otočnou hlavu a jedna šestivřetenovou revolverovou hlavu (ta se používá zejména pro provedení Flexicenter Fast). Všechny motory jsou umístěny vně pracovního prostoru. Ve všech osách jsou použita valivá vedení. Stroj je osazen pohony a řízením od firmy Fanuc.
Pružná výrobní buňka Vertiflex, představená italskou firmou Riello již na pařížském EMO 1999, úspěšně kombinuje vysokou produktivitu a pružnost. Rám stroje tvoří vysoce tuhý svařenec s dvojitými stěnami. Polohovací otočný stůl nese osm satelitů s upínači. 3D pracovní jednotky jsou opatřeny šestivřetenovými revolverovými hlavami. Regulační motor každé jednotky pohání jak vřetena, tak otáčení revolverové hlavy. Maximální rozměr obrobku je krychle o straně 300 mm. Stroj je vybaven modemem pro Teleservis.
Další italská firma Giuliani vystavovala patentovanou novinku, stroj Proflex s otočným pětipolohovým horizontálním bubnem. Modulární skladba stroje umožňuje jeho dodávku v provedení buď pro výrobu z rotujícího či nerotujícího tyčového polotovaru do průměru 32 mm, nebo pro obrábění menších odlitků či výkovků nerotačního tvaru. Obrábět lze z pěti stran na jedno upnutí. Pracovní jednotky uspořádané z obou stran bubnu jsou saňového provedení s 1 - 3 osami. Stroj může být vybaven až 32 vřeteny! K dispozici je i elektrovřeteno. Řízení je od firem Fanuc nebo Siemens. Robot Fanuc typ LR Mate 200 i, instalovaný uvnitř stroje, je určen k manipulaci s obrobky.
Z Itálie pochází též firma IMAS, která prezentovala nový stroj Imasflex 300 z řady velikostí 150, 300 a 500. Základem je šestipolohový NC otočný stůl se satelity a pět 3D pracovních jednotek. Jednotky mají buď horizontální nebo vertikální vřetena, alternativně mohou nést šestivřetenovou revolverovou hlavu. Firma IMAS se tradičně drží kluzných prizmatických litinových vedení vlastní koncepce. K polohování všech rotačních os je použit systém tří ozubených věnců. Řídicí systém je od firmy Fanuc.
Poslední z výčtu italských firem je výrobce Gnutti, který předvedl ze svého výrobního programu dva stroje. Již z EMO Paříž známý Newflex 6.R6.320.CNC má šestipolohový otočný stůl se satelity a šest 3D jednotek s revolverovými hlavami. Stroj je nově vybaven robotickým systémem firmy SIR. Systém provádí pomocí dvou robotů ABB jak automatickou výměnu obrobkových palet, tak výměnu nástrojů mezi strojem a zásobníkem palet a vnějším pevným zásobníkem nástrojů, společným pro všechny 3D jednotky. Jeden robot je umístěn vně stroje, druhý je zavěšen nad otočným stolem. Čas pro automatickou výměnu 36 nástrojů všech jednotek činí podle udání výrobce pouze 9 minut a pro výměnu palet 3,5 minuty. To představuje významné zkrácení vedlejších časů ve srovnání s běžnou ruční výměnou opotřebených nástrojů. Řízení opět obstarává firma Fanuc. Stroj FMF 14.120.CNC je menší bubnovka s horizontální osou bubnu, doplněná robotem Fanuc a vizualizačním systémem. Stroj je vybaven zásobníkem a dopravníkem obrobků (mosazné T šroubení). Robot odebírá z dopravníku libovolně orientované obrobky pomocí kamery a vizualizačního systému, a orientovaně je vkládá do stroje.
Německý výrobce Wenzler vystavil dvě novinky. Za prvé stroj MSC-8B s "visícím" osmipolohovým otočným stolem se satelity a maximálně čtrnácti 3D pracovními jednotkami. Stroj je svou koncepcí velmi vhodný pro suché obrábění součástí do velikosti hrany krychle 400 mm. Za druhé stroj Liberty FS-2 se dvěma 3D pracovními jednotkami a otočným horizontálním bubnem. Jednotky jsou opatřeny řetězovými zásobníky nástrojů. Vřeteníky buď obrábí současně, nebo postupně - jeden obrábí a druhý si vyměňuje nástroj.

Obráběcí moduly

Jejich nástup začal ve větší míře již na EMO 99 v Paříži. Obráběcí modul lze definovat jako obráběcí centrum, jehož technologická část (vřeteníky, nástroje, upínače, manipulace) je uzpůsobena zadanému a předpokládanému sortimentu obrobků za účelem dosažení vysoké produktivity při vysokém stupni pružnosti a variability. Moduly využívají jednak nejmodernější prvky, známé ze stavby obráběcích center, jednak principy vedoucí k vysoké produktivitě speciálních strojů (současné obrábění více nástroji, současné obrábění více obrobků, ...).
Anglická firma Lamb Technicon vystavovala patentovaný 3D modul Bobcat, který se vyznačuje hybridní kinematickou strukturou. Běžný lineární svislý pohyb vřetene v ose Y je nahrazen rotací držáku elektrovřetene (n = 24 000 min-1, 20 kW, HSK 63 A) kolem osy C. Stroj má pracovní prostor o rozměrech 750 x 450 x 500 mm. Modul lze použít ke stavbě obráběcího centra s otočným stolem, zásobníkem nástrojů a výměníkem palet. Použití má též jako pracovní stanice transferové linky. Řízení obstarává firma Siemens. Je zajímavé, že vždy v rozpětí několika let se objeví na trhu zařízení (pracovní jednotka, vřeteník), které ve své polohovací kinematické struktuře kombinuje translační a rotační prvky. K významnějšímu rozšíření této koncepce však zatím nikdy nedošlo.
Německý výrobce ELHA prezentoval výrobní modul FM3 + X patentované koncepce. Obrobek je upnut v upínači, který se pohybuje (osy X, Y, ZC) mezi vřeteny nebo vícevřetenovými hlavami, rozmístěnými pevně v rámu stroje z obou stran a shora. Je to velmi vhodná koncepce pro suché obrábění. Příklad nasazení: Jeden modul obrobí při jednom upnutí v 15 operacích kompletně menší hlavu válců z hliníkové slitiny za 62 s. Moduly lze řadit do linek.
Německá firma Alfing vystavila dva již známé stroje, Alfing 1-Spindler a Alfing 2-Spindler Synchro. Jedná se o centra určená pro sériovou výrobu. Stroje v provedení Alfing 2-Spindler pracují např. ve Škoda Auto.
Další německá firma Steinel prezentovala nový modul nazvaný µ - Flex, technologicky vybavený pro obrábění ojnic. Je to stroj s otočným stolem a 4 vřeteny. Dvě vřetena jsou vrtací a dvě plánovací.
Významná německá firma EX-CELL-O uvedla na trh nový kompaktní 3D modul XSB 330 se souvisle řízeným otočným stolem, vícevřetenovou hlavou a zásobníkem pro 2 - 7 hlav. Max. velikost hlavy je 630 x 500 mm, čas pro výměnu hlavy činí 12 s. Představený modul je určen pro současné obrábění pěti ojnic.
Známý slovinský výrobce jednoúčelových strojů firma UNIOR předvedl mj. 3D modul OC 576 s otočným polohovacím stolem. Dodává se buď v provedení "R" s 3D jednotkou s šestivřetenovou revolverovou hlavou nebo "M" s horizontálním vřetenem a zásobníkem pro 21 nástrojů. Vřetena s upínáním HSK 63-A mají max. otáčky až 18 000 min-1. Řízení od firmy Siemens nebo Indramat. Stroj BSI-flex obdobné koncepce vystavovala i francouzská firma BSI.
Stavebnice 3D modulu BS5H švédské firmy Bellows obsahuje 3D jednotku, souvisle řízený otočný stůl, horizontální vřeteník, vertikální vřeteník, revolverovou hlavu, NC plánovací hlavu, dva typy zásobníku nástrojů. Řízení je opět od firmy Siemens.

Pružné výrobní linky

Základní charakteristikou těchto výrobních zařízení (např. firmy Heller, Cross Hüller, Grob) je použití standardních obráběcích modulů, které se svým charakterem blíží univerzálnímu stroji - obráběcímu centru. Příkladem může být firma Chiron, která vystavila linku Flexline, sestavenou z modulů FZ15S. Rovněž centrum BZ 400 firmy Grob, určené pro obrábění slitin hliníku, se vyznačuje velkou kompaktností. Každý modul má standardní rozhraní, umožňující jejich vzájemné řazení, připojení k obrobkové části - palety, otočné stoly, upínače apod. - a propojení systémem dopravy obrobků. Decentralizované řízení je samozřejmostí.

Závěr

Vystavené stroje a prospektový materiál potvrzují trendy, pozorované již na EMO Paříž 1999. Jsou to zejména důsledně modulární skladba strojů z typizovaných uzlů, pracovní jednotky pouze v NC provedení (s výjimkou nejmenších strojů), NC řízení (u vystavených strojů převažovaly systémy Fanuc, pravděpodobně je to dáno požadavky odběratelů), převaha valivých vedení, nástup elektrovřeten i u jednoúčelových strojů, konce vřeten převážně HSK, snaha o provedení pracovního prostoru jako u obráběcích center (pohony a mechanismy mimo pracovní prostor, uzavřený pracovní prostor s odsáváním, volný odchod třísek z pracovního prostoru). Další zvyšování rychlostí hlavních i vedlejších pohybů (posuvy s kuličkovými šrouby do 60 m.min-1 i více, zrychlení do 8 m.s-2). Značný důraz je kladen na technicky dokonalé a esteticky působivé provedení kabin. Nově se objevily automatická výměna nástrojů pomocí robotu a využití vizualizační techniky v manipulaci s obrobky.
Projevuje se unifikace napříč výrobním programem, kdy řada výrobců využívá shodné prvky modulární skladby ke stavbě jak menších horizontálních obráběcích center, tak specializovanějších strojů - obráběcích modulů, buněk a linek. Cílem je minimalizace vývojových a výrobních nákladů a času při širší možnosti uspokojení požadavků odběratelů. Jednotná modulární skladba strojů umožňuje též uplatňovat zásady simultánního inženýrství, nezbytné pro úspěšné dodávky automobilovému průmyslu
Reklama
Vydání #12
Kód článku: 11226
Datum: 12. 12. 2001
Rubrika: Trendy / Obrábění
Seriál
Firmy
Související články
Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Pohodlné upínání magnetem

Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

Přesnost zvyšující produktivitu

Zakoupení obráběcího centra Pama umožnilo společnosti Tajmac-ZPS zvýšit nejen její celkovou produktivitu, ale také geometrickou přesnost při výrobě důležitých komponent pro její vícevřetenové automaty.

Související články
Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Kloubový robot uvnitř stroje

V oboru obráběcích strojů není potřeba japonskou společnost Okuma podrobně představovat. Je známá svým širokým sortimentem soustružnických, frézovacích a brousicích číslicově řízených obráběcích strojů. Nyní na trh přináší vlastní automatizační řešení v podobě robota Armroid.

Pro větší efektivitu ve výrobě

Spolupráce mezi výrobcem obráběcích strojů Hurco a dodavateli automatizovaných nakládacích systémů má za následek vyšší produktivitu a větší výnosy. Automatizované nakládání umožňuje rozšíření kapacity v kusové a malosériové výrobě bez potřeby dalšího personálu pro obsluhu strojů. Nakládací roboty je možno také využít v bezobslužných směnách nebo o víkendech.

Novinka z varnsdorfské líhně

Přední evropský výrobce obráběcích strojů, TOS Varnsdorf, letos představil nečekanou novinku, která významně rozšiřuje nabídku výkonných obráběcích strojů z varnsdorfské líhně.

Vlajková loď pětiosého obrábění

Český výrobce obráběcích strojů Kovosvit MAS v letošním roce slaví úspěch se svojí high-tech produkcí, zejména s pětiosými vertikálními obráběcími centry řady MCU. Tyto stroje se daří firmě umísťovat na náročné trhy Evropské unie i jinde ve světě, cenné reference sbírají především v leteckém průmyslu.

Československá stopa u nového rekordu

Nový rekord počtu návštěvníků jsme zaznamenali na letošním technologickém setkání WFL Millturn Technologies.

Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

Optimalizace soustružení korozivzdorných ocelí

Použití korozivzdorných ocelí pro inženýrské aplikace vždy do určité míry vedlo k technickému paradoxu. Zatímco konstruktéři jsou nadmíru spokojeni s tím, jaké pevnostní vlastnosti a korozní odolnost tyto běžně používané materiály nabízejí, výrobní inženýři už jsou asi méně okouzleni jejich typickým deformačním zpevňováním a všeobecně špatnou obrobitelností. Avšak průmyslovými odvětvími, jako jsou výroba čerpadel a ventilů, výroba zařízení pro ropný a plynárenský průmysl, automobilový a letecký průmysl, jsou součásti z korozivzdorných ocelí výslovně požadovány i nadále.

Multifunkční obráběcí centra

Tento typ obráběcích center patří do bouřlivě se rozvíjející skupiny CNC obráběcích strojů. Představuje typ obráběcího stroje, který reflektuje rostoucí požadavky uživatelů na obrobení součásti při jednom upnutí. Ve své podstatě jde o CNC stroje sdružující dvě základní operace třískového obrábění, a sice soustružení a frézování, do jednoho stroje. Kromě tohoto atributu mají tyto stroje i jiné vlastnosti, které budeme dále diskutovat.

CNC řízení pro rychlostní a multifunkční obrábění

Výsledek obráběcího procesu v parametrech přesnost/rychlost/povrch je dán mnoha faktory na straně stroje, nástrojů, způsobu programování a upínání, přičemž může existovat i více cest k jednomu stanovenému cíli. V tomto článku bychom se chtěli zaměřit na CNC řídicí systém, který je dnes bezpochyby podstatnou a nenahraditelnou složkou tohoto procesu. Řídicím systémem přitom většinou rozumíme jak vlastní řídicí počítač, tak i pohony os a vřeten a systémy odměřování polohy.

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