Témata
Zdroj: Schunk

Tajemné obráběcí věže a pyramidy

Na první pohled nenápadné, při bližším ohledání však všestrannější než jakékoliv jiné upínací zařízení. A proč jsou tyto upínací věže a pyramidy považovány za tajemné? Pravděpodobně proto, že na každém stroji mění svou „tvář“. Efektivním použitím zmnohonásobí počet obrobků v prostoru stroje, a nabízejí tak ideální podmínky k redukci prostojů a vysokou flexibilitu bezobslužných strojů – za předpokladu, že jsou vhodně zvolena upínací zařízení.

Gabriela Prudilová

U firmy Schunk působí od roku 2007. Na starosti má personalistiku a marketing.

Reklama

Čtyřosá horizontální obráběcí centra s integrovanou výměnou palet jsou již roky doménou upínacích věží. Základní myšlenka zůstává přitom stále stejná. Upínací věž znásobuje upínací plochy stroje, tudíž je dosaženo vysokého využití stroje a jsou minimalizovány prostoje. Chytře navržený systém pro upnutí obrobků na upínací věž lze použít k výrobě plně automatizovaných dílů po dobu několika dnů, například během víkendových směn. Myšlenku založenou na stejných základech následují také upínací pyramidy, které v poslední době slaví úspěch především na pětiosých strojích. Bez ústupků v přístupnosti s nimi lze navýšit bezobslužný chod strojů – zejména pokud se zakládání provádí z vlastních nebo externích skladových palet. Společnost Schunk dlouhodobě rozšiřuje své portfolio upínacích věží a upínacích pyramid. Výchozím bodem je komplexní modulární systém sestávající ze základních palet, základních profilů a upínacích ploch, které jsou kombinovány s řadou upínacích zařízení a které lze efektivně využívat s širokou nabídkou standardních upínacích čelistí.

S třístrannou upínací věží lze postupně obrobit až 12obrobků. Základní upínače Kontec KSC zajišťují bezpečné držení. (Zdroj: Schunk)
Reklama
Reklama

Eliminace prostojů

Základní princip je snadný. Na každou stranu upínací věže se upne jeden, v ideálním případě více obrobků, které jsou bezprostředně jeden po druhém obrobené. Pomocí moderních CAD/CAM systémů je tímto způsobem možné vyrábět od nejmenších sérií až po jednotlivé díly vysoce efektivním automatizovaným způsobem. Nastavení se provádí na základě obráběcích plánů specifických pro daný obrobek, ideálně mimo strojovnu na vlastních nebo externích přípravných stanicích stroje. Umístění upínací věže nebo pyramidy do stroje se provádí vhodným manipulačním systémem, případně jeřábem nebo robotem.

Díky přizpůsobení obrobku, upínacímu zařízení a obrábění otevírají rozmanité konstrukce upínacích věží další možnosti pro zvýšení efektivity při obrábění. (Zdroj: Schunk)

Neproduktivní prostoje, jako je opětovné upínání obrobků, vyrovnání nebo nastavování nulového bodu jsou díky obráběcím věžím a pyramidám jednoznačně eliminovány. Kde je potřebná zvláštní efektivita nebo nedostačuje počet věží či pyramid, tam zkracuje modulární upínací systém nulového bodu Schunk Vero-S čas pro výměnu obrobků, upínacích zařízení nebo palet.

Kombinace otočného stolu, upínacího systému nulového bodu a upínací pyramidy umožňuje na pětiosých strojích efektivní výrobu již od nejmenších sérií. (Zdroj: Schunk)
Reklama

Duté těleso tlumicí vibrace

Upínací věže Schunk Kontec jsou obvykle konstruovány z jednoho kusu: základní deska a upínací konzole jsou zhotoveny z monobloku ze slitiny EN-GJL-250. Díky stabilní konstrukci dutého těla zaručují vysokou tuhost, dobré tlumení vibrací a vysokou základní přesnost, tudíž již nemusí být před použitím přefrézovány. Ve standardu jsou k dispozici dvě velikosti základních desek (400 x 400 mm, 500 x 500 mm) pro všechny běžné standardní palety strojů typu DIN 55 201 a JIS 6337-1980. Vedle toho jsou možná i individuální rozhraní. Kolmost k základní desce dosahuje 0,01 mm na 200 mm, povrchy jsou jemně frézovány a mají drsnost Ra 1,6. Tím je zajištěno přesné umístění upínacích zařízení a obrobků. Díky centrování na Ø 50 H6 je možné upínací věže namontovat na stávající stoly strojů rychle a přesně. U základních palet JIS 6337-1980 (500 x 500 m) lze použít také distanční desky a dorazy lokátoru hran.

Nezávisle na konstrukci mohou být individuálně konfigurovány i upínací plochy. (Zdroj: Schunk)

Mnohé varianty

Upínací věže a pyramidy jsou k dispozici v mnohých variantách a provedeních. Samotná řada upínacích věží Schunk obsahuje pět základních profilů: dvoustranná se dvěma upínacími plochami, trojúhelník se třemi upínacími plochami, kostka, potažmo čtverec se čtyřmi upínacími plochami, stejně jako osmiúhelník s osmi upínacími plochami. Zvláštní tvar je upínací pyramida, která umožňuje na pětiosých strojích vícenásobné upínání s vynikajícím přístupem. Kvůli rostoucímu počtu strojů s ukládáním obrobků získávají stále větší význam. Výběrem tvaru, který je vhodný pro obrobek a obrábění, lze optimalizovat rušivé kontury, a tím i přístup pro vřeteno a nástroje. Výška standardní upínací věže je v závislosti na variantě buď 710 mm nebo 1 000 mm.

Pomocí upínacího systému nulového bodu Vero-S mohou být upínací věže opakovaně rychle a přesně osazované. (Zdroj: Schunk)

Flexibilita u upínacích ploch a upínacích zařízení

U upínacích ploch je na výběr ze čtyř variant: Mřížka s roztečí otvorů 50 mm vytváří vysoký stupeň flexibility. To je vhodné k montáži nejrůznějších upínacích zařízení, ale i k běžnému upínání pomocí upínacích čelistí. Zredukovaná mřížka je zase navržená speciálně pro upínací zařízení Kontec. V obou případech jsou mřížkové otvory vybaveny kalenými pouzdry a pozinkovanými závitovými vložkami. Pomocí upevňovacích šroubů Ø 12/M12 mohou být upínací zařízení umístěna a upevněna přímo na věž. Třetí varianta, holá upínací plocha, může být individuálně přizpůsobena konkrétním požadavkům uživatele. Velkou flexibilitu nabízí čtvrtá varianta, a to zařízení s upínacími moduly nulového bodu Vero-S NSE-T 138. Ty fungují jako rychlovýměnný systém a umožňují rychlou, vysoce přesnou výměnu upínacích zařízení bez náročných šroubových spojů. Pomocí jednotných upínacích čepů lze moduly nulového upínacího systému kombinovat s různými upínacími přípravky ze standardního programu společnosti. Tím uživatelé profitují z jedinečné řady různých upínacích modulů od silových sklíčidel přes manuální jedno, více a několikanásobné upnutí až po vícečelisťová sklíčidla. U programu upínacích čelistí a systému rychlovýměnných čelistí mohou být upínací zařízení rychle a flexibilně přizpůsobena různým „rodinným“ komponentům, čímž je zaručena vysoká míra individuality s nejvyšší možnou mírou přesnosti a hospodárnosti.

Vícenásobné upínací kolejnicové systémy Kontec KSM2 umožňují na upínacích věžích různá upínací řešení pro sériové díly a mohou být bleskově přestavěné. (Zdroj: Schunk)

Systémy upínacích věží – kompletně zaintegrované upínacími zařízení

Vedle tohoto volně konfigurovatelného modulového programu má Schunk v programu také spoustu předem konfigurovaných upínacích věží, které nabízí jako kompletní systém, včetně upínacích zařízení. Tyto systémy upínacích věží obsahují obvykle dva nebo čtyři stacionární upínače z programu Schunk Kontec, které jsou konfigurovatelné k upínacím věžím jako monoblok nebo v kombinaci s litým jádrem EN-GJL-250. Na výběr jsou systémy upínacích věží z jednouchých upínačů Kontec KSO v monoblokové konstrukci, z dvojitých upínačů Kontec KSC-D, z vícenásobných kolejnicových upínacích systémů Kontec KSM nebo Kontec KSM2, z modulových strojních svěráků Kontec KSG, stejně jako z pružinových silových svěráků Tandem KSF plus. Ty poslední umožňují především bezpečné upnutí obrobku bez potřeby dodávky médií. Na základě svých kompaktních rozměrů získávají na důležitosti zejména v úložných řešeních.

Kompaktní, pružinové upínací bloky Tandem KSF plus nepožadují žádné přívody médií, a tím jsou vhodné jako řešení pro skladovací systémy. (Zdroj: Schunk)
V případě potřeby vyvíjí Schunk také speciální řešení, jako je upínací věž Tandem plus. (Zdroj: Schunk)

Speciální řešení pro konkrétní aplikaci

Pokud široký standardní program nestačí, realizuje Schunk také speciální řešení pro specifické aplikace, například upínací věže s tlumením vibrací z šedé litiny GG40 nebo upínací věže s optimální vnitřní geometrií, pomocí které lze snížit její hmotnost. Možné jsou i vysoce tuhé upínací věže pro náročné frézovací operace. Speciální výklopné stoly, na kterých se upínací věže naklápějí, rotují a lze do nich zakládat buď ze svislé, nebo vodorovné polohy, také umožňují zvláště ergonomické nakládání.    

Obráběcí věže vyrobené z minerálního odlitku jsou lehké a tlumí vibrace během obrábění. (Zdroj: Schunk)
Tlumení obráběcích věží z minerálních odlitků je šestkrát až desetkrát vyšší než u běžného odlitku. (Zdroj: Schunk)

Upínací věže z minerálních odlitků

Upínací věže kombinují v hybridní technologii jádro minerálních odlitků s ocelovým, případně hliníkovým pláštěm. Bodují nízkou vlastní vahou a otevírají další prostor pro hmotnost upínacích zařízení a obrobků. K tomu je tlumicí kapacita šest až 10krát vyšší než u běžné šedé litiny, což má dlouhodobý vliv na hospodárnost. To umožňuje vyšší parametry obrábění s menším opotřebením nástroje a lepší kvalitou povrchů. Dalšími přednostmi jsou nízká tepelná vodivost a s ní související pomalá reakce na změny teploty, stejně jako chemická a mechanická odolnost proti agresivním a abrazivním médiím.

Vícenásobný upínací systém Kontec KSM2 výrazně zkracuje dobu instalace díky inovativnímu rychloupínacímu systému čelistí. Čelisti lze snadno vyjmout z kolejnice směrem nahoru a není nutné je odstraňovat z bočního kusu po jednom. Díky ještě štíhlejším čelistem se hustota zatížení dále zvýšila.
Související články
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.

Automatizované odjehlování

Pro dosažení perfektního finálního produktu musí být spolehlivě odstraněny ostré hrany, nerovnosti nebo přebytky materiálu, které vzniknou během obrábění nebo odlévání. Potřebnou citlivost bylo možné doposud zajistit většinou jen manuálním opracováním. S automatizovanými procesy mohou nyní uživatelé posunout odjehlovací proces na novou úroveň. Dodavatel upínací a uchopovací techniky, firma Schunk, nyní rozšiřuje své portfolio o nástroje pro robotické opracování, konkrétně robotické odstraňování materiálu. Tím chce dosáhnout nejen perfektních výsledků, ale zároveň zvýšit efektivitu, uspořit náklady a ulehčit pracovníkům.

Specializovaný upínací systém nulového bodu

Moduly upínacího systému nulového bodu jsou již řadu let ve výrobě považovány za efektivní optimalizaci přípravných časů. Univerzálně použitelné standardní upínací moduly v různých velikostech dovolují téměř nekonečnou rozmanitost v upínacích řešeních. Nyní jde Schunk ještě o krok dále: moduly speciálně navržené pro konkrétní průmyslová odvětví nebo aplikaci, přenášejí výhody technologie do nových oblastí použití - od leteckého průmyslu a aditivní výroby, až po výrobu nástrojů a forem.

Související články
Autonomní uchopování

Průmyslové uchopování prochází zásadními změnami. Zatímco doposud bylo nutné ručně definovat pozice uchopení a vkládání obrobků, jejich tvar i odpovídající uchopovací parametry, upínací systémy budoucnosti dokážou zajistit širokou škálu upínacích procesů samy. Specialisté uchopovacích systémů ve firmě Schunk představují první řešení.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Maximální výkon na kuželových stopkách

Hydraulický upínač Tendo E compact firmy Schunk se simultánním kontaktem na kuželové a čelní ploše uzavírá mezeru, která vzniká mezi přírubou upínače a čelem vřetena u strojů s rozhraním BT s dvojitým kontaktem.

Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Vítejte v továrně budoucnosti

Závod na výrobu nástrojů, který provozuje společnost Sandvik Coromant ve švédském městě Gimo, byl Světovým ekonomickým fórem zařazen mezi vyspělá zařízení Průmyslu 4.0.

Produktivní high-end obrábění

V minulém vydání jsme vám přinesli referenci rakouského výrobce obráběcích strojů Emco u svých klíčových zákazníků, konkrétně z laakirchenského závodu na výrobu rotačných dílů firmy Miba Gleitlager Austria GmbH. V Rakousku nadále zůstáváme a dnes se vydáme se do salcburské firmy MTE Metalltechnik Elsenhuber, která se vedle sestav specializuje na výrobu kusovou až velkosériovou.

Silná geometrie s měkkým řezem

Existují prezentace produktů, které je potřeba přečíst si několikrát, než je člověk pochopí. Tato prezentace k nim ovšem nepatří. S-Cut SC-UNI je fréza, jejíž funkční princip lze přes její unikátní provedení, nebo právě proto, velmi snadno vysvětlit. Její břity ve tvaru S a extrémně nestejné dělení potlačující chvění vyvolané procesem obrábění vytvářejí z této frézy vysoce kvalitní nástroj, který v rámci veškerých srovnávacích testů poráží porovnávané frézy.

Veletrh obrábění v novém pojetí

Máme za sebou (doufejme) vynucené období veletržního půstu. Mezi průkopníky, kteří se v oblasti strojírenství rozhodli nepříjemnou realitu téměř roku a půl změnit, patří společnost Ceratizit, která se svými partnery uspořádala v technickém centru třídenní akci nazvanou Veletrh obrábění. Pojďme se podívat, jak to zde vypadalo.

Názorové fórum odborníků

V tomto vydání MM Průmyslového spektra se věnujeme mimo jiné tématu automatizace obslužných procesů. Proto jsme s anketní otázkou oslovili zástupce výrobců a dovozců v této komoditě.

Tlak na zvyšování produktivity a další faktory související s cenou práce či nedostatkem pracovní síly přiměly mnoho výrobců automatizovat své výrobní procesy. Většina obslužných procesů, jako je upínání, paletizace, kontrola kvality a další úkony (třídění, odvoz, balení), probíhá ve vedlejších časech.


I tyto procesy lze optimalizovat, zefektivnit anebo částečně automatizovat. Jaké produkty, systémy či služby zvyšující efektivitu obslužných výrobních procesů nabízí vaše společnost?

Stroje a technologie: letět ještě výš

Okolo nás pole, před námi malá obecní silnice a nápis „Business Park Holzhausen“. Nic nenaznačuje, že v tomto malém městě poblíž letiště v Linci za okamžik objevíme obrovský technologický potenciál. Společnost Peak Technology byla založena v roce 2007 Dieterem Grebnerem. Zaměřuje se na dodávky komplexních ultralehkých kompozitů na bázi karbonových vláken pro Formuli 1 či letecký průmysl.

Zaměřeno na povrch

Vývoj výrobních technologií a metod ověřování jejich kvality si vynucuje plynulé zdokonalování způsobů kontroly jakosti výrobků. Společnost Taylor Hobson, přední výrobce metrologických prostředků, rozšířila řadu svých měřících přístrojů pro měření a hodnocení textury, tvaru a kontury povrchu.

Broušení ve velkém stylu

I při velkoformátových dílech je broušení první volbou pro jisté dosažení požadované kvality v závěrečném, vše určujícím pracovním kroku.

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