Platforma znanja

Kako lahko z dobro izbiro vpetja obdelovancev zmanjšate delež odpadnega materiala in izboljšate produktivnost

Ko govorimo o vpenjalni tehniki, imamo v mislih pritrditev obdelovanca ali orodja, s katerim lahko obdelujemo obdelovanec. Vpenjalna naprava mora obdelovanec močno vpeti, kar pomeni, da se obdelovanec čim manj premika, pri tem pa ga vpenjalna naprava ne deformira. Za vpetje so pomembne naslednje značilnosti: visoka natančnost ponovitve, hitra, preprosta in vsestranska uporaba, preprosta menjava in dostopna cena. 

Kdaj vpenjalna tehnika izboljša produktivnost?

Optimalno vpetje obdelovancev skrajša čas priprave in izboljša produktivnost. Že samo s primernim ravnanjem z obdelovancem pri vpenjanju in prilagodljivo predelavo vpenjalne tehnike lahko produktivnost izboljšamo za najmanj 30 odstotkov, v posameznih primerih do 90 odstotkov. S standardiziranimi rešitvami, ki niso vezane samo na točno določen posamezen obdelovanec, temveč jih je mogoče uporabiti na različne načine, prihranite pri stroških nabave in skladiščenja.

Kakšni so trendi na področju vpenjalne tehnike obdelovancev?

  • vse več obdelave kompozitnih materialov, lažjih sestavnih delov, tankostenskih in miniaturiziranih sestavnih delov
  • manjše serije zaradi vse pogostejše individualizacije obdelovancev
  • proizvodni procesi, ki jih je mogoče v celoti avtomatizirati, in zanesljiv nadzor procesov
  • avtomatizirano opremljanje obdelovancev
  • povezovanje in nedvoumno prepoznavanje sestavnih delov vpenjalne tehnike
  • uporaba senzorjev za zbiranje in prenos podatkov
  • spletni konfiguratorji za sestavne dele pri vpenjanju

Nalaganje in razlaganje v industriji poteka vse bolj avtomatizirano, zato predstavlja vpetje obdelovancev odločilen dejavnik pri procesni varnosti in mora biti opremljeno z večjim številom senzorjev. Samo tako je mogoče tlak pri vpenjanju samodejno preverjati in uravnavati. Če se vpenjalna sila zmanjša ali se pojavijo tresljaji, je parametre strojne obdelave mogoče samodejno prilagoditi za zagotovitev varnega procesa in kar največje učinkovitosti. Zato so nujne različne možnosti preverjanja in brezhibna komunikacija med vpenjalnim sredstvom in strojem. 

Kaj prinaša vpenjalni sistem z ničelno točko?

Z določitvijo referenčne točke je mogoče obdelovance, naprave in vpenjalna sredstva v samo enem koraku vpeti z ponovljivo natančnostjo. Produktivnost se izboljša, če nadaljnje obdelovance pripravimo zunaj stroja na ločenem vpenjalnem sistemu, medtem ko stroj obdeluje obdelovance na prvem vpenjalnem sistemu. Ko stroj dokonča obdelavo prvih obdelovancev, je mogoče vpenjalni sistem odstraniti in v vpenjalni sistem z ničelno točko vstaviti naslednji obdelovanec. Stroj lahko takoj nadaljuje z naslednjim programom, kar pomeni, da je čas mirovanja krajši.

Tudi pri sodobnih 5-osnih obdelovalnih centrih ali strojih za struženje in rezkanje je pomembno, da je obdelovanec varno vpet, pri tem pa prost dostop do obdelovanca z vseh osi ni oviran. Pri tem so zelo učinkoviti vpenjalni stolpi in vpenjalne kocke. Z njihovo pomočjo je mogoče hkrati obdelovati več obdelovancev, ki zahtevajo enako vpetje.

Če tudi na posamezne vpenjalne stolpe namestimo vpenjalni čep z ničelno točko, lahko stolp v celoti naložimo zunaj stroja, medtem ko stroj obdeluje obdelovance na drugem stolpu. Celotne stolpe lahko nato prek vpenjalnega sistema z ničelno točko v najkrajšem možnem času zamenjamo, namestimo v položaj in pritrdimo. Obdelovance lahko predhodno naložimo na palete in jih nato pritrdimo v vpenjalnem stolpu.

Zelo pogosto se uporablja kombinacija različnih metod vpenjanja. Vpenjalna tehnika z ničelno točko pogosto predstavlja osnovo, ki jo dopolnjujejo hidravlični, magnetni ali pnevmatski sistemi kot prilagodljivi sistem standardnih enot.

Vpenjalni stolp s 3 vpenjalnimi sistemi z ničelno točko. Na vpenjalnih sistemih z ničelno točko so nameščeni različni primeži.

Imate vprašanja glede naših vpenjalnih sistemov za obdelovance?

Unser Kundenservicecenter erreichen Sie Montag bis Freitag von 7:00 Uhr bis 19:00 Uhr

Kako delujejo posamezni vpenjalni sistemi?

V osnovi lahko vpenjalne elemente glede na njihov fizikalni način delovanja razdelimo na mehanska, pnevmatska, hidravlična, vakuumska ali magnetna vpenjanja:

Mehanski vpenjalni elementi

Mehanski vpenjalni elementi sicer zahtevajo zamudno in natančno vpenjanje, zagotavljajo pa visoke vpenjalne sile s samozapornostjo vpenjalnih elementov. Mehanski vpenjalni elementi so ekscenter s kolensko ročico ali vpenjalo, strojni primež, kotna vpenjalna miza ali vrtljiva miza. Primeži s kolensko ročico delujejo s tremi zglobi. Če so ti poravnani v liniji, kolenske ročice ni mogoče potisniti nazaj z nasprotno silo – zagotovljena je samozapornost. Hitri vpenjalniki delujejo na enak princip, vendar je pri njih vpenjanje hitrejše in lažje. Idealni so za uporabo pri napravah za varjenje, vrtanje in nadzor. Pri ekscentričnih primežih je osrednja točka vpenjalne krivulje ekscentrična. Zato so primerni za naprave za struženje, manj pa za rezkanje, saj so pri obdelavi z rezkanjem prisotna večja nihanja, ki bi lahko povzročila razrahljanje vpetja.

Mehanski preprosti primež

Strojni primeži so namenjeni vpenjanju manjših in srednje velikih obdelovancev pri proizvodnji posameznih kosov in manjših serij. V primerjavi z drugimi sistemi zanje ni potrebno toliko svetovanja, poleg tega je potrebnih tudi manj posameznih pristopov k vzdrževanju in jih je preprosto upravljati. Zato so dobra in cenovno privlačna rešitev za mnoge standardne naloge.

Pnevmatski vpenjalni elementi

Pnevmatski vpenjalni cilindri omogočajo hitro zapiranje in odpiranje vpenjalne naprave. Zaradi nizkega dovoljenega delovnega tlaka vpenjalne sile seveda niso visoke, zaradi nasprotnega delovanja zraka pa pri preobremenitvi popustijo. Če se temu želite izogniti, priporočamo kombinacijo samozapornih primežev s kolensko ročico.

Hidravlični vpenjalni elementi

Hidravlični vpenjalni elementi zagotavljajo visoke vpenjalne sile in lahko hitro vzpostavijo vpenjalni tlak. So vsestransko uporabni in jih je mogoče uporabiti tudi v primeru težjih oblik obdelovancev. Vpetje je zelo togo, mogoče ga je samodejno upravljati in zagotavlja enakomerne vpenjalne sile na vseh vpenjalnih mestih. 

Magnetne vpenjalne naprave

Z magnetnimi vpenjalnimi napravami lahko obdelovanec pritrdimo na trajnomagnetna ali elektromagnetna vpenjala. Tako lahko lažje vpnemo težje oblike obdelovancev. Elektromagnetna vpenjala lahko med delovanjem oddajajo toploto, ki lahko deformira obdelovanec. Če želite to preprečiti, lahko uporabite kombinacijo obeh vrst magnetov. Po obdelavi je treba obdelovance razmagnetiti. Magnetna vpenjala in magnetno vpenjalno glavo lahko uporabimo pri rezkanju, struženju, erodiranju in brušenju. Prednost magnetnih vpenjalnih elementov je v veliki, določljivi, koncentrirani držalni sili, hkrati pa je poraba energije primerljivo nizka, vzdrževanje pa ne zahteva veliko napora. 

Vakuumsko vpenjanje

Z vakuumskim vpenjanjem je mogoče vpenjati tudi tanke in elastične materiale. Ta vpenjalna sredstva se uporabljajo predvsem pri obdelavi lesa in umetnih mas, v pomoč pa so tudi pri kombinaciji aditivne proizvodnje z umetnimi masami in zaključne (naknadne) obdelave. Zmogljivi sistemi z vakuumskim vpenjanjem se uporabljajo tudi pri obdelavi kovin in so še posebej nežni do obdelovanca – zlasti pri strojni obdelavi aluminija in drugih neželeznih kovin.