Tajemné obráběcí věže a pyramidy

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.    

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.