Pohodlné upínání magnetem

Tajemství upínání obrobků magnetem, aniž by došlo k deformaci, spočívá zaprvé v pohyblivých pólových nástavcích a za další v optimalizovaných rušivých konturách. Stejně jako u vodní postele i v případě elektricky aktivovaných desek čtvercovými póly se pohyblivé pólové nástavce pružně přilnou k obrobku a vyrovnávají nerovnosti obrobků v prvním nastavení.

Feromagnetické obrobky se dají tímto způsobem upnout bez deformací a v jednom jediném kroku obrobit z pěti stran. Ve druhém nastavení je dosaženo takových rovinností obrobků, jež nelze získat s žádným mechanickým upínacím zařízením. Rovinné rovnoběžnosti do 0,02 mm nejsou v praxi výjimkou. Na rozdíl od běžných upínacích přípravků s upínacími čelistmi nebo upínacími svorkami se eliminují bodová poškození nebo napětí v obrobku.

Navíc uživatelé profitují z maximální přesnosti upnutí a dosažené rovinnosti obrobku. Tato přednost přijde vhod především u velkoformátových ocelových desek nebo jiných obrobků citlivých na deformace. Rovinné upínání minimalizuje vibrace a šetří vřeteno stroje a řezné hrany nástroje. Obsluha je velmi snadná: feromagnetický obrobek je umístěn na magnetickou desku a ta se aktivuje krátkým proudovým impulzem. Během několika sekund zajistí permanentní magnet dlouhodobé bezpečné upnutí bez nutnosti dalšího přívodu energie.

Schunk ukazuje, kam směřuje technologie čtvercových pólů deskami Magnos. Všechny běžné standardní desky z katalogového programu jsou nyní standardně vybaveny patentovaným displejem, který permanentně ukazuje aktuální stav upnutí – tedy i v případě, kdy je deska odpojena od přívodu. Tím je významně přispíváno k vyloučení chyb obsluhy v denním provozu a zvýšena bezpečnost procesu. Obsluha stroje má neustálou plnou kontrolu nad tím, zda je magnetická deska na magnetickém stole aktivovaná, nebo ne. Další aspekt: čím vyšší stupeň automatizace, tím častěji jsou magnetické upínací desky přednastaveny a jako palety uloženy ve skladech obrobků. Pomocí displeje může nyní obsluha stroje nepřetržitě kontrolovat, jestli jsou všechny magnetické desky v zásobníku nástrojů správně aktivované.

Schunk také sleduje myšlenku jednoduchého ovládání a monitorování stavu upnutí v modulární řídicí jednotce KEH plus. V závislosti na základním provedení lze pomocí ní ovládat jednu, dvě, čtyři nebo osm čtvercových či radiálních desek volitelně napřímo nebo pomocí propojovacích modulů přes řídicí jednotku. Řídicí jednotka poskytuje neustále informace o aktuálním stavu upnutí magnetických desek. 16stupňová regulace přídržné síly usnadňuje srovnání obrobků a umožňuje upnutí tenkých dílů. Navíc mohou být magnetické upínací desky v automatizovaných aplikacích ovládané přes 78pinové PLC spojení přímo ze stroje. K zajištění procesní bezpečnosti je možné detailní monitorování každé jednotlivé magnetické desky. Za tímto účelem se každý stav upnutí přenáší přes rozhraní PLC do nadřazeného řídicího systému. Ruční dálkové ovládání Magnos HABE KEH plus zase umožňuje pohodlné manuální ovládání až osmi magnetických desek stejně jako jejich individuální 16stuplňovou regulaci přídržné síly. Přes LCD displej a LED kontrolky informuje regulátor neustále obsluhu o aktuálním stavu upnutí připojených magnetických desek. Poruchy se zobrazují na displeji ve formě chybových kódů.

Pomocí aplikace, která bude brzy k dispozici pro iOS a Android, mohou zaregistrovaní uživatelé zdarma simulovat různé upínací situace na čtvercových nebo radiálních pólových deskách Magnos. K tomu musejí být zadaná pouze klíčová data obrobku, řezné parametry a typ magnetické desky. Potom už aplikace určí, zda jsou upínací síly pro obrábění dostatečné. S tímto digitálním nástrojem lze rychle posoudit obráběcí operace. Kromě toho mohou uživatelé optimálně využít potenciálních rezerv magnetické upínací technologie.

Významný krok směrem k inteligentní výrobě představuje technologická studie systému měření síly Force Measuring Systems. Inteligentní magnetické upínací řešení plně automaticky zaznamenává každou pozici a velikost obrobků, které jsou umístěny na magnetické desce, a určí přesnou individuální upínací sílu. Systém tak vytváří podmínky pro průběžné monitorování procesu, stejně jako pro automatizované nastavení obráběcích parametrů podle velikosti a vlastností jednotlivých obrobků. Tak může být v budoucnu v případě velkého pokrytí pólů a tím vyšší upínací síle individuálně zvýšen posuv nebo řezná rychlost, případně při menším pokrytí pólů nebo slabým feromagnetickým dílům snížen, aby bylo zajištěno procesně stabilní obrábění. Potenciálními oblastmi využití systému jsou obráběcí operace středních a malých sérií s automatizovanou manipulací dílů, stejně jako obráběcí operace, při kterých je vyžadováno komplexní monitorování procesu. Tím systém razí cestu k prvotřídním, vysoce transparentním a flexibilním síťovým procesům pro Průmysl 4.0.

Při automatizovaném zakládání a vykládání obráběcích strojů výrazně vzrostl význam magnetických chapadel s elektropermanentním magnetem. Důvodem je vysoká hustota výkonu a energetická účinnost, jakož i velmi nízké rušivé kontury při manipulaci. Pro systémy v rozsahu upínání větších než 400 V je navržena série Schunk EGM. Kompaktní monopolní chapadlo EGM-M je vhodné zvláště u nejmenších velikostí (26 mm x 98 mm) pro manipulaci dílů do hmotnosti 7 kg. Jelikož magnetická plocha dosahuje až k vnějšímu okraji, není potřeba zohledňovat žádnou rušivou konturu. Pro manipulaci těžších a zcela feromagnetických dílů jsou navržena bipólová chapadla EGM-B, volitelně s jedním nebo dvěma páry pólů v různých uspořádáních. Pomocí pólových nástavců mohou být optimálně přizpůsobeny na konkrétní manipulovaný objekt. V ideálních podmínkách disponuje EGM, v závislosti na provedení, uchopovacími silami mezi 1,2 a 22,5 kN a je určeno pro díly s maximální hmotností do 147 kg a tloušťkou materiálu od 3,5 mm. Pro zařízení na bázi 24 V jsou určena kompaktní magnetická chapadla EMH. Jelikož je elektronika kompletně vestavěná v chapadle a ovládání přes digitální I/O je velmi snadné, nevyžadují komponenty žádný prostor v rozvodné skříni ani externí řídicí elektroniku. Ke zvýšení procesní bezpečnosti hlásí chapadlo jak stav magnetizace, tak i přítomnost obrobku. Zároveň jsou chyby signalizovány přes LED ukazatel, který je umístěn na těle chapadla. Ve srovnání s jinými magnetickými chapadly není potřeba žádná čekací doba mezi aktivacemi, čímž mohou být prováděny vysoké počty cyklů. Magnetické chapadlo EMH je k dispozici ve čtyřech velikostech pro obrobky o hmotnostech do 3,5 kg, 9 kg, 35 kg a 70 kg. K manipulaci tenkých dílů a plechů lze přídržnou sílu nastavit ve čtyřech stupních.

Gabriela Prudilová

http://www.cz.schunk.com

http://www.schunk.com