Podstawowe zasady zasilania materiałem z kręgu.
Linia podająca materiał z kręgu do prasy musi nie tylko przesuwać odpowiednią ilość materiału do narzędzia, ale również prawidłowo umieszczać go w matrycy – od przodu do tyłu, z boku na bok i prostopadle do narzędzia. W przypadku wykorzystania powlekanego materiału wskazane jest delikatne obchodzenie się z materiałem, aby zapobiec jego zarysowaniu.
W ciągu ostatniej dekady nastąpiły poważne zmiany technologiczne jeśli chodzi o sposób zasilania pras do tłoczenia. Wraz z rozwojem technologii posuwu prasy, stemple uzyskują coraz to większe prędkości przetwarzania, lepszą elastyczność, łatwiejszą konfigurację, jakość i niezawodność oraz wiele innych pozytywnych rezultatów końcowych. Nawet przy dzisiejszych technologiach, linie zasilające blachę z kręgu muszą spełniać trzy podstawowe, ważne kryteria, aby odnieść sukces:
- Konfiguracja musi być elastyczna.
- Musi dostarczyć materiał z dostateczną precyzją do narzędzia.
- Musi dostarczać materiał w odpowiednim czasie.
Podstawowe zasady zasilania materiałem z kręgu
- Konfiguracja linii podającej musi być wystarczająco elastyczna, aby pomieścić pełny zakres aplikacji, które będą uruchamiane na linii.
Linia podająca musi umożliwiać regulację w celu uwzględnienia wszystkich ustawień dotyczących długości posuwu, szerokości i grubości materiału oraz wysokości matrycy, a także czasu posuwu i zwolnienia pilota. Jeśli linia podająca jest używana w dedykowanym systemie, zmienne te będą dość ograniczone. Jednak najczęściej linie podające są dostosowane do szerokiego zakresu zastosowań i przezbrojeń linii. - Linia podająca musi dostarczać materiał z dostateczną precyzją do narzędzia.
Zadaniem linii jest nie tylko przesuwać żądaną ilość materiału do narzędzia, ale precyzyjnie ustawiać go w matrycy – od przodu do tyłu, z boku na bok i prostopadle do narzędzia. Niewspółosiowość skutkuje poślizgiem i wyboczeniem taśmy, co powoduje wiązanie materiału, nieprawidłowe podawanie i krótkie posuwy. Krótkie podawanie z kolei powoduje złe części i zepsute matryce. Z tego powodu ważne jest, aby sprzęt podający był zainstalowany centralnie – prostopadle do narzędzia – i sztywno zamocowany. Prawidłowa instalacja zapewnia, że między narzędziem, a posuwem nie może nastąpić żaden ruch. Ponadto dla każdego ustawienia oprzyrządowanie musi być precyzyjnie ustawione. Zaleca się użycie pewnego rodzaju urządzenia rejestrującego, takiego jak pozytywne ograniczniki lub klucze na podparciu, aby zapewnić spójne rozmieszczenie narzędzi. Bez dobrej jakości materiału, odpowiedniego prostowania i wyrównania, podawanie będzie miało problemy niezależnie od tego, jakiego rodzaju zostanie użyty. Prawie każda nowa linia podająca, która jest prawidłowo zainstalowana i skonfigurowana, może zapewnić akceptowalną dokładność długości w większości zastosowań. Zasadniczo zachowa tę dokładność, jeśli będzie dobrze konserwowana. - Linia podająca powinna podawać materiał w odpowiednim tempie, tak aby nadążało za prędkością operacji.
Czas, w którym linia podająca faktycznie musi dostarczyć materiał, jest określony przez ilość czasu dla jednego pełnego cyklu prasy, pomniejszoną o czas włączenia oprzyrządowania i minus czas wymagany do wykrycia zacięcia i zatrzymania prasy. Oznacza to, że im dłuższe sprzęgnięcie matrycy lub im większa prędkość działania, tym mniej czasu jest na podanie materiału.
Typy podajników
Dwa podstawowe typy podawania to podajniki rolkowe (napędzane prasą – mechaniczne i napędzane serwo) oraz podajniki chwytakowe.
Kompaktowe linie podające, które łączą odwijanie, prostowanie i podawanie w jednej maszynie, mogą zmniejszyć długość linii zasilającej nawet o połowę.
Podajnik rolkowy może być zasilany przez prasę (zazwyczaj postrzegany jako starsza technologia lub do szybkich, dedykowanych zastosowań pras) lub może być zasilany własnym, niezależnym układem napędowym (większość dzisiejszych aplikacji).
Podawanie rolkowe napędzane prasą
Podajniki rolkowe, które są napędzane przez prasę, takie jak zębatka lub krzywka, są zawsze zsynchronizowane z obrotami prasy. Ruch posuwu rozpoczyna się w określonym z góry punkcie cyklu prasy i kończy w innym z góry określonym punkcie, niezależnie od prędkości prasy lub zaangażowania matrycy. Chociaż prędkość indeksowania musi rosnąć lub maleć, aby nadążać za prasą, podajnik może pobierać z prasy tyle mocy, ile potrzebuje, aby to osiągnąć, w ramach ograniczeń mechanicznego połączenia podajnika z prasą.
Ta funkcja synchronizacji sprawia, że podajnik napędzany prasą nadaje się do szybkiego indeksowania, przenoszenia w matrycy oraz do użytku z urządzeniami wyładowczymi i innymi aplikacjami, które wymagają powiązania ruchu podajnika z obrotem prasy, aby zapobiec kolizji.
Wadami większości podajników napędzanych prasą są trudności w dostosowywaniu długości posuwu, brak możliwości regulacji impulsowej oraz brak interfejsu sterowania. Większość z nich wymaga wymiany kół zębatych, rolek lub połączeń mechanicznych w celu dostosowania długości posuwu. Ponieważ posuwy napędzane przez prasę są bezpośrednio sprzężone z obrotami prasy, nie mają możliwości impulsowania taśmy w celu gwintowania. Ponadto, z powodu braku sterowania elektrycznego, mechaniczne źródła zasilania nie mogą przyjmować informacji konfiguracyjnych z lub dostarczać informacji zwrotnych do sterowania prasą lub systemów automatyki.
Podajnik rolkowy – prowadnice
Podawanie rolkowe z serwomechanizmem – podajnik serwo
Koncepcja podajników rolkowych napędzanych serwomechanizmem polega na zastosowaniu napędu pozycjonującego w zamkniętej pętli, zwykle serwomotoru, do sterowania położeniem indeksującym rolek podających. Jednostka zasilana serwomechanizmem rozpoczyna swój ruch w odpowiedzi na sygnał z prasy. Jest w stanie osiągnąć tylko skończony, minimalny czas indeksowania, który zależy od ilości energii, jaką może dostarczyć i obciążenia, które widzi. W rezultacie punkt końcowy podajnika napędzanego serwomechanizmem może zmieniać się wraz z prędkością prasy. Im szybciej pracuje prasa, tym później w skoku suwaka kończy proces podajnik napędzany serwomechanizmem. Ich maksymalne prędkości są nadal ograniczone dostępną mocą napędową, w przeciwieństwie do podajników napędzanych prasą, które mogą pracować tak szybko, jak prasa i oprzyrządowanie.
Podajnik, podajniki, podawacze do pras
Technologia serwonapędów jest stosowana w aplikacjach podawania pras od ponad dziesięciu lat, a teraz jest na takim etapie, że te napędy są bardziej niezawodne i tańsze niż w przeszłości. Modularność systemów serwo i funkcje autodiagnostyki poprawiły ich funkcjonalność.
Podawanie rolkowe napędzane serwomechanizmem ma wiele tych samych zalet, co podajniki napędzane prasą, takie jak minimalne wymagania przestrzenne, niskie koszty utrzymania i duże prędkości. Jednak serwomechanizmy zapewniają również korzyści, których nie mogą zapewnić jednostki napędzane prasą, ponieważ sterowanie oparte na mikroprocesorze daje im takie możliwości jak:
- programowalne wzorce ruchu
- autodiagnostyka
- autokorekta i możliwość komunikacji z automatyzacją i innymi urządzeniami
Podajniki rolkowe z serwonapędem są dostępne w kilku konfiguracjach, w tym:
- Konwencjonalne podajniki dwuwalcowe
- Podajniki czterorolkowe (czasami wymagane przy obróbce grubych materiałów)
- Prostowarko – Podajniki (rozwiązania dedykowane oszczędności miejsca)
- Jednostki „push-pull” (zwykle do materiałów o małej grubości)
- Jednostki zygzakowe (dla lepszego wykorzystania materiału podczas tłoczenia okrągłych półfabrykatów)
Pakiety sterowania serwomechanizmem różnią się wyrafinowaniem, od prostych w obsłudze pojedynczych elementów sterujących z pokrętłami lub klawiaturami do złożonych systemów, które umożliwiają programowanie skomplikowanych wieloosiowych wzorców ruchu, sterowanie funkcjami pomocniczymi i urządzeniami (różne poziomy pamięci przechowywania receptur pracy i zdolności komunikacyjne).
Większość podajników serwo oferuje pewien stopień integracji ze sterowaniem prasy, aby zapewnić stały kontakt z operacjami prasy:
- Integracja ustawiania zadań i przechowywania receptur
- Uproszczony interfejs operatora, który umożliwia pojedynczy punkt wprowadzania / weryfikacji danych oraz ekran dotykowy, który wyświetla monity operacyjne i informacje diagnostyczne oraz ekrany pomocy
- Szybsze przypomnienia o konserwacji lub informacje o usterkach za pośrednictwem jednej stacji kontrolnej
- Większa kontrola nad urządzeniami peryferyjnymi, takimi jak zespoły transferowe w prasie, sprzęt bezpieczeństwa i systemy monitorowania matryc
Podajniki chwytakowe
Podajnik chwytakowy wykorzystuje ruch liniowy, a nie ruch obrotowy do przesuwania taśmy. Podajniki chwytakowe wykorzystują parę zacisków. Jeden z nich to stacjonarny zacisk zwany ustalaczem, a drugi, zwany chwytakiem przesuwa suw wlotowy i powrotny. Podczas posuwu, ustalacz zwalnia pasek, gdy chwytak zaciska się i przesuwa go do przodu przez górną połowę cyklu prasy, gdy narzędzie jest otwarte. Podczas ruchu powrotnego chwytak zwalnia pasek, a element ustalający utrzymuje go, podczas gdy chwytak wycofuje się z prasy przez dolną połowę cyklu prasy, gdy narzędzie jest zamknięte. Ponieważ suw powrotny zwykle zajmuje mniej więcej tyle samo czasu, co suw posuwu, posuwy chwytaka są ograniczone do 180-stopniowego okna posuwu przy maksymalnej prędkości roboczej.
Chwytak i zaciski ustalające mogą być cylindrami napędzanymi powietrzem lub hydraulicznie lub mogą to być jednokierunkowe mechanizmy rolkowe, które utrzymują taśmę w jednym kierunku, ale pozwalają jej swobodnie toczyć się w przeciwnym kierunku. W przypadku zacisków z siłownikiem czas zacisku i zwolnienia ma kluczowe znaczenie dla dokładnego podawania i może być czynnikiem ograniczającym prędkość. Jeśli czas jest nieprawidłowy, pasek może czasami swobodnie opadać, powodując krótkie posuwy. Zacisk jest uruchamiany przez zawory elektromagnetyczne lub powietrzne zawory logiczne. Czas może być kontrolowany elektrycznie lub przez otwory zaworowe.
Siłę ciągnącą chwytaka może zapewnić siłownik pneumatyczny lub hydrauliczny, silnik hydrauliczny lub serwomotor. Chwytak jest zwykle wsparty na prowadnicach lub szynach i jest napędzany przez pręty cylindra, łańcuch i koła łańcuchowe lub śruby kulowe. W przypadku urządzeń z napędem pneumatycznym lub hydraulicznym długość posuwu ustawia się za pomocą ogranicznika wymuszonego. Chwytak porusza się między regulowanym ogranicznikiem a nieruchomym ogranicznikiem i wykorzystuje jakąś poduszkę, aby złagodzić uderzenie pod koniec każdego skoku. Regulacja długości posuwu może wymagać użycia narzędzi i często wiąże się z pewnymi próbami i błędami, co zwykle skutkuje dłuższymi czasami ustawiania.
W zastosowaniach wymagających niskich do umiarkowanych prędkości i ograniczonych długości posuwu, stosunkowo niedrogie zasilane pneumatycznie posuwy chwytne są generalnie używane z prostownicami przeciąganymi, aby zapewnić opłacalną alternatywę dla podajników rolkowych z prostownicami zasilanymi.
Ograniczenia podajnika chwytakowego:
- W momencie zakupu należy przewidzieć zapotrzebowanie na najdłuższy posuw. Wadą jest to, iż każdy dodatkowy przyrost długości kosztuje więcej pieniędzy i wymaga cenniejszej powierzchni. Jeśli kiedykolwiek zajdzie potrzeba posuwu o długości większej niż ta, dla której maszyna została zaprojektowana, musi ona wykonać wiele cykli przy każdym skoku prasy, co jest powszechnie określane jako wieloostrzowe. Ta możliwość wymaga opcjonalnego i droższego pakietu sterującego, a ze względu na czas wymagany do skoku powrotnego prasa zwykle musi pracować w trybie pojedynczego cyklu, gdy jest to wielotokowe.
- Niski początkowy koszt kapitałowy można zrównoważyć dłuższym czasem konfiguracji oraz wyższymi kosztami konserwacji i energii. Sprężone powietrze jest często drogim źródłem energii, ze względu na straty spowodowane przeciekami, spadkami ciśnienia i zanieczyszczeniem. Ze względu na wiele ruchomych części i zużywających się elementów koszty konserwacji mogą być dość wysokie. Maszyny te wymagają terminowej konserwacji, aby zachować dobrą dokładność i wydajność.
Pilot release – czyli zwolnienie pilotowe
Zwolnienie pilotowe polega na chwilowym zwolnieniu paska, aby umożliwić wyrównanie go za pomocą kołków pilotujących w matrycy progresywnej lub zaślepiającej. Kołki w matrycy korygują nieznaczne zacięcie lub niewspółosiowość, przesuwając materiał z powrotem na miejsce. Niewielki stopień niewspółosiowości lub wygięcia można tolerować, zwalniając materiał na dole skoku prasy, gdy jest on trzymany przez narzędzie, nawet jeśli nie ma kołków prowadzących. To chwilowe zwolnienie pomaga złagodzić nagromadzony stres i wiązanie się paska w podajniku spowodowane niewspółosiowością lub wygięciem i łagodzi problemy z chodzeniem.
Czas ma kluczowe znaczenie dla wykorzystania systemy „pilot release”, dlatego najlepiej jest go łatwo dostosować do każdego narzędzia osobno. Wyzwalacz pilotowy uruchamiany mechanicznie zapewnia synchronizację prasy przy prawie każdej prędkości, ale procedura regulacji jest nieco kłopotliwa. Zwolnienie pilota sterowanego pneumatycznie jest łatwiejsze do dostosowania, jeśli dostępna jest programowalna krzywka, ale ma ograniczoną prędkość (chociaż niektóre jednostki mogą osiągać prędkości nawet 400 uderzeń na minutę). W niektórych urządzeniach do karmienia jako opcja dostępne jest wyzwalanie pilotowe z serwonapędem. Ma tę zaletę, że jest całkowicie programowalny i może osiągać bardzo duże prędkości, ale jest kosztowną opcją.
Konfiguracje linii oszczędzające miejsce.
Wykorzystanie powierzchni podłogi nadal jest głównym problemem dla stempli. Ponieważ linie podające kręgi wymagają luźnych pętli do obróbki o małej i średniej grubości, długość linii zasilającej od 15 do 20 metrów można zmniejszyć nawet o połowę, wykorzystując systemy odwijak-prostowarko-podajniki na jednej ramie, które łączą trzy funkcje odwijania, prostowania i podawania do jednej maszyny. W przypadku zastosowań o większej grubości konstrukcje kołyski / podajnika / prostownicy również pomagają zaoszczędzić cenne miejsce.
Transfer lub operacja progresywna
Niektóre stemple wymagają możliwości wykonywania operacji na prasie transferowej i pracy z matrycą progresywną przy użyciu tego samego elementu wyposażenia. Ostatnie postępy technologiczne w tej dziedzinie umożliwiły konwencjonalnym liniom podawania zwojów i prowadzenie operacji z matrycą progresywną w prasach z dużym łożem. Linie te są wyposażone w zaawansowane funkcje, takie jak oscylacyjne prasy ścinające, przenośniki indeksujące i stacje obrotowe, dzięki czemu stempel może również przetwarzać wykroje o kwadratowych i nieregularnych kształtach na tę samą prasę z dużym łożem pracującą w trybie przenoszenia.
Przetwarzanie bez zarysowań materiału
Zastosowania o krytycznych wymaganiach kosmetycznych, takie jak wstępnie pomalowane z wykończeniem chromowanym, mogą być zasilane sprzętem specjalnie zaprojektowanym do zastosowania. Rolki podające mogą być pokryte chromem lub w inny sposób wykończone, aby ułatwić pracę bez zarysowań. Inne elementy linii pras mogą być również zaprojektowane dla tego wymagania. Na przykład stoły do gwintowania i inne powierzchnie stykowe mogą być wyłożone materiałami nylonowymi, aby uniknąć uszkodzenia paska. Próba uzyskania produktywnego przetwarzania bez zarysowań zazwyczaj nie wpływa na szybkość przetwarzania.
Istnieje wiele sposobów zasilania prasy, ale wiele ważnych czynników dotyczących zakupu, konfiguracji i obsługi tego sprzętu pomoże określić jego produktywność. Jeśli system ma pracować z maksymalną wydajnością, każdy element systemu musi uzupełniać pozostałe. Dogłębne omówienie każdego potencjalnego zastosowania z planistami produkcji, kierownikami, inżynierami i dostawcami sprzętu przyniesie największe korzyści.
Jeśli poszukują Państwo odpowiedniej konfiguracji kompletnej linii podającej lub jej części, odwijaków, prostowarek, podajników zapraszamy do kontaktu z naszym zespołem.
Od 18 lat dostarczamy rozwiązania do zasilania z kręgu blachy na trenie Polski Czech i Słowacji. Nasze doświadczenie pozwala nam sadzić, że pomożemy Państwu dobrać odpowiednie rozwiązania, które w rezultacie dadzą osiągnąć optymalne wyniki produkcyjne Państwa firmie.