Témata
Reklama

Teleskopické kryty s rodným listem

Moderní obráběcí stroje jsou sofistikované mechatronické celky, kde pohyb jednotlivých částí stroje zajišťují pohybové osy (lineární a rotační) vybavené vedením, zpětnovazebně řízeným pohonem a vhodným krytem. Ačkoliv kryty nejsou vnímány jako klíčový komponent stroje, díky zajištění ochrany osy před nepříznivými vlivy okolí a znečištěním od výrobního procesu pomáhají zajistit spolehlivost chodu celého stroje. Krytování však působí v rámci pohybové osy jako přidaná hmota a zdroj pasivních odporů. Tím jsou negativně ovlivněny vlastnosti osy (např. dynamika a přesnost pohybu) a množství energie, nutné pro vyvození pohybu.Moderní obráběcí stroje jsou sofistikované mechatronické celky, kde pohyb jednotlivých částí stroje zajišťují pohybové osy (lineární a rotační) vybavené vedením, zpětnovazebně řízeným pohonem a vhodným krytem. Ačkoliv kryty nejsou vnímány jako klíčový komponent stroje, díky zajištění ochrany osy před nepříznivými vlivy okolí a znečištěním od výrobního procesu pomáhají zajistit spolehlivost chodu celého stroje. Krytování však působí v rámci pohybové osy jako přidaná hmota a zdroj pasivních odporů. Tím jsou negativně ovlivněny vlastnosti osy (např. dynamika a přesnost pohybu) a množství energie, nutné pro vyvození pohybu.

Štěpán Fiala


Absolvoval postgraduální studium na ČVUT v Praze, Fakultě strojní, Ústavu výrobních strojů a zařízení. Nyní se na zmíněném Ústavu věnuje strojní komunikaci mezi zařízeními, SCADA systémům a IOT hardwaru. Nadále se věnuje řízení zejména hydrostatických servopohonů.

Teleskopický kryt s nuceným pohybem segmentů pomocí nůžkového mechanismu. (Zdroj: Hestego)

Společnost Hestego je předním českým výrobcem teleskopických krytů obráběcích strojů. Právě v oblasti teleskopických krytů vynakládá ve spolupráci s výzkumnými organizacemi nemalé úsilí v inovaci stávajících řešení. Snížení ovlivnění pohybové osy obráběcího stroje je jedním ze zaklínadel, které se jako tenká červená linie táhne napříč všemi aktivitami vývoje nového krytu. Tento článek představuje vybraná řešení, jež firma připravuje v rámci výzkumně-vývojového projektu č. FV30379, který je realizován za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu ČR.

Reklama
Reklama
Reklama

Stěrač s menším třecím odporem

Ve spolupráci s Ústavem makromolekulární chemie (ÚMCH) AV ČR vyvíjí Hestego novou recepturu materiálu stěračů segmentů krytu. Vhodnými aditivy termoplastického polyuretanu byl několikanásobně snížen součinitel tření zejména za suchého stavu, tedy za podmínek, kdy stěrače trpí nejvíce. Zároveň byly zachovány mechanické vlastnosti. S ÚMCH Hestego dále spolupracuje na vývoji nízkozdvihového tlumiče, který v krajních polohách segmentů krytu zamezuje rázům do pohonu stroje. Takové rázy negativně ovlivňují přesnost dráhového řízení, tudíž je potřeba jakékoliv negativní projevy teleskopického krytu potlačit.

Závislost vlastností polyuretanu na použité směsi. (Zdroj: ÚMCH AV ČR)

Inovovaný mechanismus vynuceného pohybu

Pro uživatele menších obráběcích strojů nebo strojů velmi rychlých inovuje Hestego ve spolupráci s Ústavem výrobních strojů a zařízení na FS ČVUT v Praze mechanismus vynuceného pohybu segmentů krytu. Nabídku řešení pomocí nůžkového mechanismu a modulu s válečkovým řetězem bude možné doplnit o mechanismus tišší a lehčí při shodných dynamických parametrech.

Snížení ovlivnění osy odepínáním segmentu krytu

Při některých kritických obráběcích operacích s krátkým zdvihem, jakými může být např. zapichovací broušení, je nutno zajistit přísuv pohybové osy relativně malou rychlostí s vysokou přesností. Pasivní odpory celé pohybové osy včetně teleskopických krytů mohou negativně ovlivnit rovnoměrnost pohybu při nízkých rychlostech, přičemž každá nerovnoměrnost pohybu se následně odrazí na kvalitě povrchu obrobku. Ideálním řešením pro takové operace by bylo kryt odpojit a dále pohybovat pouze se strojní osou. Poptávkové odepínání části krytu se zabudovanými tlumiči je nyní předmětem vývoje a probíhají první testy kombinovaného teleskopického krytu.

Vysokorychlostní modul synchronizace segmentů krytu. (Zdroj: Hestego)

Testovací stanice

Každý kryt putující směrem k zákazníkovi prochází před expedicí fází zaběhání a kontroly kvality výroby. Ve vzájemné spolupráci firmy Hestego a RCMT byla vyvinuta nová testovací stanice teleskopických krytů, která slouží ke kontrole a zabíhání krytů všech tvarů a koncepcí. Vzhledem k variabilitě upínacích prvků testovací stanice a k její univerzální koncepci lze testovat kryty vertikálního i horizontálního uspořádání, i ty kombinované. Ve všech případech se jedná o kryty enormní velikosti. Testovací stanice totiž umožňuje provádět zdvihy až 9 600 mm, přičemž šířka krytu může dosahovat i 3 300 mm. Kryt takových rozměrů může vážit až 2 500 kg. Stanice se dvěma lineárními servomotory dosahuje zrychlení 1,5 g a maximální rychlosti 200 m.min-1.

Testovací stanice. (Zdroj: RCMT)


Aktuálně je stanice využívaná zejména pro testování krytů pro identifikaci jejich matematických modelů. To navazuje na zpracování digitálního dvojčete krytu, které chce firma zákazníkům později též nabídnout. Z uvedených parametrů je zřejmé, že na testovací stanici lze zabíhat kryty i pro ty největší obráběcí stroje a tím i ručit za kvalitu dodaného zboží. Možnosti modifikace stanice jsou skutečně široké. Kromě komplexní mechanické stavby stanice disponuje zejména unikátním diagnostickým softwarem, který zaznamenává směrodatné veličiny a v rámci výstupního protokolu je srozumitelnou formou předkládá obsluze. Takový protokol bude následně svým výrobním číslem pevně spřažen s výrobním číslem krytu a s jistou nadsázkou lze říci, že k zákazníkovi tak bude putovat teleskopický kryt včetně jeho rodného listu.

Jakub Krontorád, Ing. Štěpán Fiala, Ph.D.

Reklama
Související články
Vývoj v oblasti krytování pohybových komponent strojů

Vzhledem k nevlídným podmínkám, které panují v pracovním prostoru obráběcího stroje, je velmi důležité dbát na kvalitu krytování důležitých komponent. Nejčastěji využívané teleskopické kryty jsou hlavní bariérou zabraňující vstupu horkých třísek, abraziva a řezných kapalin do prostoru pohybových mechanismů strojních os. Životnost samotného obráběcího stroje se tak do značné míry odvíjí od kvality utěsnění kritických komponent. Nové materiály třecích a tlumicích prvků, systém odpojení části krytu a inovovaný princip vynuceného pohybu segmentů krytu jsou příkladem inovací v oblasti ochrany vodicích ploch a komponent pohybových os strojů.

Již druhý hybridní stroj WeldPrint

Kovosvit MAS ve spolupráci s ČVUT vyvinul již druhý tzv. hybridní stroj pod obchodním názvem WeldPrint. Jde o technologii 3D tisku z kovu plně vyvinutou v České republice patřící do kategorie Hybrid Manufacturing (HM). Umožňuje vytvářet kovové dílce navařováním pomocí elektrického oblouku a jejich obrábění v jednom pracovním prostoru s výrazně menšími náklady než u jiných technologií 3D tisku z kovu. Nový stroj bude díky nižší pořizovací ceně dostupnější než jeho předchůdce.

Zvyšování užitné hodnoty obráběcích a tvářecích strojů

Konkurence v oboru prodeje obráběcích strojů je velká a všechny firmy hledají způsob, jak nabídnout koncovému uživateli vyšší užitnou hodnotu. Tato užitná hodnota se posuzuje podle parametrů koncové výrobní technologie (přesnost, jakost, produktivita, celkové náklady) a pro výrobce obráběcích strojů je to jeden z bodů, kde mohou technickými znalostmi a inovacemi ovlivnit svou konkurenceschopnost na trhu.

Související články
Aktuální přístupy ke zvyšování produktivity třískového obrábění

V každé výrobní technologii neustále klademe nové požadavky na zvyšování produktivity, přesnosti, jakosti, efektivity, spolehlivosti apod. Produktivita je jedním z důležitých parametrů, na jejichž základě lze technologie mezi sebou srovnávat. Třískové obrábění si z pohledu produktivity neustále udržuje významné postavení, neboť je schopno zajistit všechny výše uvedené požadavky i pro velmi přesné dílce. Výše celkové produktivity a samozřejmě i ostatních parametrů je dána každým článkem z tohoto řetězce: zvolený nástroj – upnutí nástroje – řezné podmínky – upnutí dílce – zvolená strategie obrábění – NC kód (vazba na CAM a postprocesor) – možnosti stroje z pohledů parametrů pohonů a též jeho technologické konfigurace (multifunkčnost) – řídicí systém.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Spolupráce firem a univerzit přináší výsledky

Inovace v technickém vývoji výrobních strojů a technologií jsou nezpochybnitelnou povinností pro každou firmu, která chce dlouhodobě působit na současném vysoce konkurenčním trhu. Dlouhodobý vývoj ve firmách stojí především na šikovnosti a zkušenosti vlastních konstruktérů a technologů. Zapojení externích výzkumných pracovníků je pro firmu možností inspirovat se jiným pohledem, nalézt a rozvinout žádoucí řešení novým směrem a získat tak potřebný náskok před konkurencí. V oboru výrobní techniky a technologie je spolupráce firem a výzkumných institucí dlouhodobě intenzivní. Firmy mají své dobré partnery pro výzkum jak na technických univerzitách v Praze, Brně, Plzni, Liberci a Ostravě, tak i na mimouniverzitních pracovištích, např. v libereckém VÚTS nebo v kuřimském centru Intemac.

Upnutí obrobku ovlivňuje přesnost a produktivitu obrábění

Přesnost a produktivitu obrábění ovlivňuje mnoho faktorů. Svůj podíl na výsledku má typ a vlastnosti použitého obráběcího stroje, volba nástrojů a řezných podmínek, zvolená strategie obrábění a v neposlední řadě i způsob upnutí a vyrovnání dílce před obráběním. V některých specifických případech je volba upnutí klíčovým faktorem pro realizaci celé technologie v požadovaných parametrech.

Aktuální trendy v oboru obráběcích strojů

Obor obráběcích strojů prochází velkými změnami, které pravděpodobně nejsou na první pohled tak zřetelné. Požadavky na stroje se mění v důsledku postupných proměn světa okolo nás a výrobci strojů na to reagují, aby si zajistili potřebnou konkurenceschopnost.

3D technologie letem světem

Vývoj 3D technologií dnes již zasahuje téměř do všech oblastí výroby. Uplatnění nachází u kusové výroby, ale dokáže si najít své místo i v sériové a dokonce velkosériové výrobě, kde nemusí jít nutně o samotné výrobky, ale např. o výrobu nástrojů nebo přípravků.

Průmysl 4.0 v oboru výrobních strojů

O čtvrté průmyslové revoluci je každý čtenář technických periodik dostatečně informován. Především rok 2016 a částečně i počátek roku 2017 přinesly v této oblasti skutečnou smršť informací. Bohužel většina byla spíše vizionářského nebo marketingového charakteru s chybějícím konkrétním technickým obsahem. V mnoha firmách tedy stále zůstává ve vzduchu viset otázka: V čem by nám to mohlo pomoci řešit naše potřeby?

Výzkum progresivních laserových technologií

Technologie s využitím paprsku laseru jsou stále dynamicky se rozvíjejícími oblastmi. Aktuálně se rozšiřuje využití laseru v mnoha oborech: od aplikací v medicíně, mikroelektronice, optice a měřicí technice až po průmyslové realizace se základem v úběru a ovlivňování vlastností kovových i nekovových materiálů. Právě tyto aplikace umožňují využít laser pro rychlé a efektivní řezání, svařování, gravírování, kalení, texturování, značení nebo leštění.

Jedna a jedna je více než dvě

Kuřimský výrobce kuličkových šroubů KSK Precise Motion (dříve Kuličkové šrouby Kuřim) a, výrobce kapotáží a teleskopických krytů – vyškovská společnost Hestego a brněnský Ideal-Trade Service dodávající technologické celky a chemikálie pro povrchové úpravy a kompresory pro stlačený vzduch – tyto tři společnosti patří do jednoho koncernu.

Ekodesign & čeští výrobci obráběcích strojů

O pohled na současný stav ekodesignu v komoditě obráběcích strojů jsme požádali zástupce vybraných tuzemských výrobců, kteří se touto problematikou aktuálně zabývají. Oslovili jsme společnosti Kovosvit, Toshulin, TOS Kuřim-OS a TOS Varnsdorf, konkrétně Jiřího Mindla, Vojtěcha Frkala, Dušana Maláška a Tomáše Kozloka.

Dirty Beauty - Popelka v říši strojů, část 2.

První dojem si o předmětech vytváříme na základě reality, kterou vidíme. Pak přichází informace o funkčnosti a reference. Na EMO Milano většina výrobců potvrdila trend prvního dojmu – stroje na to byly připraveny. Ukázalo se, že důvěru budí funkční, čisté a jednoduché tvary, ovšem perfektně zpracované. Velký krok správným směrem udělala společnost TOS Kuřim, která představila první stroj v novém, povedeném designu. Mezi velkými horizontkami dominovala Sorulace – vsadila na ergonomii a bezpečnost, a povedlo se. Stroj FXR-W vybavený inovativním systémem DAS pro zvýšení kvality povrchu a výkonu stroje si prostě zamiluje každý pracovník obsluhy. Bereme to jako výzvu, na hannoverské EMO 2017 vytvoříme další českou krásku.

Dirty Beauty - Popelka v říši strojů, část 1.

Co musí posbírat všechny odletující špony, řeznou kapalinu, co musí vydržet havárie? Na čem se v provozu stále šetří, co svou krásu skrývá pod provozní špínou? Co dokáže na kouzelnou chvíli zářit – vzbudit obdiv a touhu? O čem se mluví? Přece o krytování strojů. V následujícím textu se dozvíte o hodnotě, hlavních funkcích, platných normách a řešení technických problémů při vývoji krytování.

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