Upínače jsou stejně důležité jako stroj nebo nástroj

S nástupem CNC řízení a víceosých technologií u výrobních zařízení pro třískové obrábění se významně změnily požadavky na složitost obrobků, řezné nástroje a v konečném důsledku také na automatizaci a robotizaci. Čemu se však často nevěnuje tolik pozornosti, jsou upínací technologie – i přesto, že mohou mít zásadní vliv na výslednou kvalitu obráběného dílu, ale i na náklady.

Jedním z největších dodavatelů upínací techniky nejen pro třískové obrábění (jak se dočtete v reportáži na str. 32) je společnost Schunk. Její produkty už od počátku drží krok s vývojem výrobních zařízení, ale jsou také nadčasové. O současných a budoucích trendech v upínací technice jsme si povídali s vedoucím brněnské pobočky Schunk Intec Ing. Pavlem Ambrožem.

MM: Můžete, prosím, ve zkratce popsat současné trendy oboru upínací techniky? Předpokládám, že vývoj upínačů kopíruje vývoj výrobních zařízení, která se stávají stále výkonnějšími a přesnějšími. Jakým stylem se toto dotýká upínací techniky? Jaké byly upínače dříve a jaké jsou dnes?

Ing. Ambrož: Ještě před nástupem CNC obráběcích strojů se pro stacionární upnutí obrobku používal klasický svěrák s trapézovým závitem, pro rotační obrábění manuální sklíčidlo, u kterého každá čelist disponovala vlastním závitem, a nebylo možné obrobek ve sklíčidle zcela vystředit. Upínání nástrojů se provádělo dotažením upínacího šroubu na k tomu určenou plošku nástroje. Ani zde se tenkrát nekladl příliš velký důraz na vystředění nástroje.

Postupem času, tak jak se vyvíjely výrobní stroje, musela také upínací technika držet krok. S CNC stroji se začala zpřesňovat výroba, s tím se ruku v ruce zvyšovaly požadavky na upínací technologie. U současných upínačů se nejvíce věnuje pozornost přesnosti, velikosti, hmotnosti a životnosti. Snahou dnes je vyrábět upínače s velkou upínací silou, odolné vůči třískám, nečistotám a chladicím kapalinám, se snadnou údržbou a zároveň velmi přesné. Pneumatické a hydraulické stacionární upínače jsou kompaktnější, aby jich bylo možné umístit co nejvíce vedle sebe na pracovní stůl a maximálně tak využít pracovní prostor stroje. Přesto dokážou vyvinout velkou upínací sílu, často až několik tun. Elektropermanentní magnetické desky jsou z důvodu časté výměny osazovány rozhraním pro rychlou výměnu, optickou signalizací a dbá se také více na bezpečnost. V posledních letech jsou stále častěji nasazovány upínací systémy nulového bodu, které slouží k rychlé výměně upínacích přípravků s tím, že zachovávají pozici nulového bodu. Sklíčidla dnes disponují rychlovýměnnými čelistmi.

U upínačů nástrojů se společnost Schunk soustředí zejména na kvalitativně vyšší principy upínání. Praxí ověřené hydraulické upínače Tendo se staly standardem pro nejrůznější typy obrábění, polygonální upínače Tribos pak nejčastěji používají výrobní společnosti z oboru mikroobrábění a hodinářského průmyslu.

MM: Podle čeho si zákazník vybírá a volí typ upínače?

Ing. Ambrož: Dost často je to podle jeho predispozice. Někteří tíhnou k manuálním upínačům a volí je i třeba pro hromadnou výrobu. Obecně je výběr ovlivněn zejména technologem, který navrhuje technologii obrábění, a jeho preferencemi a znalostmi trendů. Dalším rozhodovacím kritériem by mohl být počet obráběných kusů. Většina manuálních upínačů obrobků je vhodná spíše pro menší série. Pro velké série se pak hodí jakýkoliv jiný z nabízených systémů. Bohužel se často setkáváme i s tím, že při investici do nové technologie se opomíjí volba také vhodného upínacího systému, přestože to může mít zásadní vliv na výslednou kvalitu obrobků. Je tedy na nás, abychom seznámili firmy s dostupnými technologiemi a poradili jim s vhodným výběrem. To zatím děláme prostřednictvím prezentací na různých světových veletrzích, účastí na zákaznických dnech našich obchodních partnerů a samozřejmě především aktivním kompetentním poradenstvím našich obchodních zástupců. V budoucnu bychom chtěli pořádat také workshopy.

MM: Když tedy tvrdíme, že upínače kopírují vývoj výrobních zařízení, u kterých se dnes spíše než hardwarová vybavení zefektivňují přípravné fáze nebo vedlejší časy, jak si myslíte, že se bude dále vyvíjet upínací technika?

Ing. Ambrož: Také u upínačů dnes již narážíme na hranice jejich fyzikálních možností, pracuje se tedy na detailech, upravuje se vnitřní kinematika, využívají se nové materiály, aplikují se nové poznatky a potřeby zákazníků, zvyšuje se životnost atd. Příkladem současného vývoje může být nový modul NSE3 upínacího systému nulového bodu VERO-S. Je plně kompatibilní s předchozím modelem a zvenku jsou rozdíly minimální. Disponuje však vyšší vtahovací i přídržnou silou a nabízí možnost kompletního utěsnění v neupnutém stavu. Podobnými příklady jsou sklíčidla Rota NCA nebo NCE, svěráky KSC nebo KSX-C, magnetické desky s ukazatelem stavu a také hydraulický upínač Tendo Slim 4ax.

MM: Tím, že už se dostáváme na hranice fyzikálních možností u většiny zařízení, dochází k inovacím ve výrobních procesech, zejména v oblasti automatizace a robotizace. Zde vznikl prostor také pro nové portfolio produktů společnosti Schunk, kterým je příslušenství pro roboty. Jaké to jsou produkty?

Ing. Ambrož: Společnost Schunk vyvinula a uvedla na trh první průmyslové chapadlo již v roce 1973. Od té doby se oddělily dva směry: jedním je upínací technika a druhým je automatizace, do níž kromě jiných produktů patří také příslušenství pro roboty. Je to tedy např. rychlovýměnný systém, pomocí nějž je robot schopen sám si měnit vlastní efektory nebo hlavy. Pro nás je větší nástup robotizace jen potvrzením toho, co pan Schunk odhadl již v sedmdesátých letech – lidská obsluha bude postupně nahrazována obsluhou strojní čili robotickou.

MM: Jak rychle u nás roste trh s příslušenstvím pro roboty? Je o tyto produkty u českých výrobních firem zájem?

Ing. Ambrož: V České republice je tento trh stále rostoucí již od roku 2009. S rostoucím počtem instalovaných robotů samozřejmě souvisí i nárůst periferií pro roboty. V současné době i např. vzhledem k nezaměstnanosti je robotizace téměř jediná možnost, jak zajistit technologický nárůst výroby nebo často i zachovat stávající objemy.

MM: Když už se bavíme o robotizaci výrobních podniků, nelze opomenout nejaktuálnější trend, kterým je Průmysl 4.0. Jaký názor máte na tuto iniciativu? A jak chytrá jsou zařízení Schunk?

Ing. Ambrož: Z mého pohledu důvod, proč se o Průmyslu 4.0 začalo mluvit a proč se snaží v této oblasti firmy investovat, je ten, že od koncových zákazníků přibylo mnoho požadavků na jistou individualizaci. Aby jednotlivá přání zákazníků mohla být plněna, aniž by to narušilo plynulost a takt výroby a zároveň výrazně nenavýšilo náklady, byly sítěmi propojeny výrobní i nevýrobní procesy, tak aby se individuální řešení co nejrychleji promítla do výroby, zpracovala se relativně automaticky a co nejrychleji se vyrobila a doručila zákazníkovi.

A jak jsou naše výrobky na to připravené? V rámci upínací techniky lze manuální upínače maximálně osadit senzory. Pneumatické a hydraulické svěráky mají vlastní monitoring, upínací systémy nulového bodu mají možnost dokonce dvojitého monitoringu. Monitoruje se pozice upínacích čelistí i pozice vlastního upínacího čepu. U pneumatických sklíčidel existují možnosti sledovat tlak média či pozici čelistí. Hydraulická sklíčidla lze monitorovat externě pomocí senzorů na hydraulickém válci. A produkty z oblasti automatizace jsou prakticky připravené pro Průmysl 4.0. Každé chapadlo nebo rychlovýměnná hlava jsou osazeny senzory. Ale nejsou to přímo chytré jednotky, neboť nad nimi není žádná nadřazená inteligence v podobě např. procesorů. Na druhou stranu např. elektrická chapadla jsou vybavená vlastním řídicím systémem, který je schopen monitorovat upínací sílu či rychlost zavírání nebo je schopen v reálném čase řídit sám sebe. V průmyslové výrobě však zatím tak vysoké požadavky neregistrujeme. Dalším moderním trendem je kolaborativní robotika, které se Schunk také věnuje – některé komponenty již byly uvedeny na trh. V loňském roce na EMO Hannover jsme obdrželi cenu za chapadlo JL1. Jde o tzv. nositele technologií, na kterém se testují různé existující technologie a ověřuje se možnost jejich praktického použití. Já osobně si nejsem jistý, jestli budou kolaborativní roboty v budoucnu masově nasazovány, a to zejména z důvodu snížené pracovní rychlosti kvůli bezpečnosti.

Jak chytrá jsou tedy chapadla Schunk? Řekněme, že kopírují potřeby aplikací a požadavky zákazníků. Kontinuálně pracujeme na tom, abychom požadavky, které přicházejí nejčastěji od integrátorů, ale i koncových zákazníků, zpracovávali a pokud možno aplikovali. Do dnešní doby jsme se nesetkali s požadavkem, který bychom nebyli schopni vyřešit, protože např. nemáme nějaký senzor na chapadle.

MM: Máte tedy jako česká pobočka Schunk možnost dávat podněty do vývoje, který probíhá v Německu?

Ing. Ambrož: Do jisté míry ano. Nejčastěji se řeší speciální požadavky úpravou stávajících produktů. Pakliže toto nestačí, jsou naše možnosti posouzeny v konstrukčním oddělení a následně nabídnuto kompletně zákaznické řešení. Pokud nedojde k realizaci, je každá taková poptávka předána do oddělení vývoje, kde se postupně všechny vyhodnocují a určují se další směry.

MM: Jaký je Česká republika trh pro podnikání? Jaký úspěch mají produkty Schunk u českých odběratelů?

Ing. Ambrož: I přes silnou západní konkurenci se v České republice zejména díky dlouholeté tradici v průmyslu podniká dobře. Je zde relativně hodně menších firem, které vyrábějí špičkové produkty. Některé dokonce pro letecké a vesmírné programy. Spolupráce s českými strojaři je na velmi dobré úrovni.
MM: Jmenoval jste západní konkurenci. Cítíte také konkurenci z východu – asijské výrobce?

Ing. Ambrož: Ano, jistá konkurence z asijských zemí je zde také, ale prozatím na ni čeští zákazníci moc neslyší. Dávají přednost vyšší kvalitě, kterou jsme jim schopni zaručit.

MM: Který produkt byste označil za nejúspěšnější či nejprodávanější?

Ing. Ambrož: Řekl bych, že z oblasti uchopovacích systémů jde o chapadlo PGN plus, z příslušenství pro roboty je to rychlovýměnný systém SWS a z oblasti upínačů nástrojů bych označil jako nejúspěšnější hydraulický upínač Tendo. Ve sklíčidlech je to sklíčidlo s rychlovýměnnou čelistí Rota THW plus. Mezi stacionárními upínači lze označit u manuálních svěráků univerzální KSX pro pětiosé obráběcí stroje anebo silové svěráky Tandem.

MM: Nakonec bych vám ráda dala prostor vzkázat něco naší technické veřejnosti. Jakou osobní zprávu byste rád našim čtenářům předal?

Ing. Ambrož: Věřím, že po tomto současném období, kdy se pověstný „český selský rozum“ tak nějak vytratil, se opět navrátí. Lidé přestanou mít panem prezidentem Havlem pěkně pojmenovanou „blbou náladu“", uvědomí si, v jaké šťastné době žijí, začnou se více usmívat a budou respektovat jeden druhého. Že si z ostatních národů v Evropské unii vezmeme k srdci to nejlepší z nich a budeme to my, kdo bude aktivně přispívat ke zlepšení situace v Evropě. Přestaňme si pořád stěžovat, navrhujme konstruktivní řešení. Buďme těmi, kteří chtějí inovovat a měnit, nikoliv bořit.

MM: Děkuji za rozhovor.

Eva Buzková

Eva.buzkova@mmspektrum.com