9 minute read
Vreteno se nikada ne zaustavlja
Tvrtka Mack-Alusysteme je uvela vrlo pametan paletni automatizirani sustav s primjenom modularnog sustava VERO-S proizvođača SCHUNK. Međusobno djelovanje fleksibilnih steznih modula, učinkovito unaprijed opremljene palete i robotizirano posluživanje, osiguravaju maksimalnu iskorištenost stroja. Vreteno se tako neprestano okreće, a pri tome usavršena metoda stezanja pri preciznoj obradi aluminijskih dijelova udovoljava najvišim zahtjevima na kvalitetu kupaca iz premijskih segmenata.
Tvrtka Mack-Alusysteme, koja se nalazi u južno-njemačkom gradu Klettgau-Geißlingen, obrađuje visokoprecizne komponente za svoje kupce iz zrakoplovne industrije, željezničkog prometa, elektronike, automobilske industrije i drugih područja. »Izrađujemo posebne, prilagođene premijske proizvode i sastavne dijelove s visokim zahtjevima od ekstrudiranih aluminijskih profila ili limova,« pojašnjava Dominik Isele, voditelj proizvodnje u tvrtki Mack-Alusysteme. »Naša ponuda seže od visokoprecizne obrade do ekskluzivnih proizvoda, od vrlo malih duljina do duljine od osam metara, uključujući i površinsku obradu, ako je ona zahtijevana. Za ta individualna rješenja primjenjujemo naše visoke tehničke standarde, kako pri proizvodnji modula, tako i pri sastavljanju komponenata. Za nas je točnost svake stotinke ključna,« naglašava Isele.
Voditelj proizvodnje u tvrtki Mack temeljito poznaje obradu aluminija, jer je bio osposobljen u tvrtki te se s godinama kvalificirao za taj odgovorni rukovodeći položaj. »Gdje se drugi zaustavljaju s točnošću, tamo počinjemo mi,« kaže Isele, kada opisuje visoke standarde tvrtke Mack. »Za naše međunarodne kupce iz premijskih sektora, primjerice izrađujemo dekorativne elemente unutrašnjosti visoko cjenovnih vozila, pri čemu primjenjujemo suvremene strojeve za obradu. Za udovoljavanje visokim zahtjevima kupaca trebamo prvorazredne partnere te savršeno pouzdane komponente za proizvodnju.« U tvrtki Mack već nekoliko mjeseci primjenjuju petosni centar za glodanje DMU 95 monoblock PH Cell 300 za rukovanje modularnim paletama. Glavna komponenta te potpuno automatizirane obrade komponenata je sustav za brzu izmjenu paleta VERO-S proizvođača SCHUNK, koja na obradnom stroju predstavlja jedinicu za izmjenu paleta u obliku robotskog sučelja i primjenjuje se izravno za stezanje obradaka. Modularnost i prilagodljive funkcionalnosti sustava VERO-S omogućuju da taj sustav za brzu izmjenu paleta može obavljati više zadataka.
Priprema velikog broja unaprijed namještenih obradaka za automatiziranu obradu
»S novim obradnim strojem smo željeli naći rješenje koje će nam omogućavati fleksibilno oblikovanje paleta i koje bi pokrivalo brojne različite komponente samo s jednom napravom,« kaže Isele, kada objašnjava početno stanje. Novi obradni stroj je za tvrtku Mack predstavljao brojne izazove. Zbog kompleksne geometrije obrada pojedinačnog proizvoda je vrlo dugotrajna. Zbog toga mora biti moguće pripremiti obratke na takav način, da se ostvari zaliha potpuno stegnutih obradaka, koje se zatim automatizirano obrađuje u nizu stupnjeva jedan za drugim. Stroj se može primjenjivati neprekidno s paletama koje su unaprijed pripremljene na paletnoj postaji i čekaju na obradu, pri čemu ih se nakon obrade postavlja natrag na paletnu postaju. »Naš cilj je bila što veća iskorištenost vretena i potpuna automatizacija posluživanja obratcima na paletama,« potvrđuje Isele. U tvrtki Mack su taj cilj postigli sa steznim sustavom VERO-S proizvođača SCHUNK. I ne samo to. »Kako se obrada odvija na petosnom obradnom centru, gdje je potrebno obraditi velike aluminijske profile iz petih smjerova, trebali smo rješenje za izvrsnu pristupačnost komponenti. Sustav za neposredno stezanje obradaka WDM-5X se pri tom zadatku stezanja vrlo iskazao.«
Neposredno stezanje obradaka sa steznim stupom WDM-5X bez ometajućih kontura
Korisnik sa steznim modulima WDM-5X modularnog sustava VERO-S može postaviti stupove obzirom na pojedine zahtjeve i tako postići optimalni pristup obratku tijekom obrade iz pet smjerova. S tom metodom stezanja su spriječene ometajuće konture, tako da vreteno može pristupiti svim dijelovima obratka. Takav pristup sa steznim stupovima omogućuje obradu čitavog obratka. Osnovni moduli WDM-5X predstavljaju temelj postavljanja na paletu i u kombinaciji s modulima za podstavljanje različitih visina, koje se može slobodno kombinirati, može se izvesti obrada na različitim visinama. Obratci su povezani sa steznim stupovima preko steznih klinova na paleti. Aktivacija se izvodi ručno bez primjene medija s momentom stezanja od 15 Nm. Način stezanja ovisi o masi obratka i procesu obrade, zbog čega tvrtka SCHUNK u svojoj ponudi ima brojne klinove. U tvrtki Mack primjenjuju klin s lastinim repom s dubinom svega 3,5 mm u neobrađenom materijalu, pri čemu nema ometajućih kontura.
»U prošlosti smo morali primjenjivati među-stolove za klasično stezanje s prihvatom, kako bi postigli dovoljan hod za obradu s pet strana. To je sada stvar prošlosti,« potvrđuje Dominik Isele. »S tim steznim sustavom možemo pokriti sve obrade na stroju.« U tvrtki SCHUNK su voditelju proizvodnje dali na raspolaganje sustav WDM-5X za ispitivanje. »Naš odjel za posebne projekte intenzivno se bavi sa svim posebnim aplikacijama kupaca,« pojašnjava Rainer Storz s područja tehničkog savjetovanja i prodaje stacionarnih steznih sustava u tvrtki SCHUNK. »Na temelju okvirnih uvjeta naručitelja, naši inženjeri traže najbolje moguće rješenje na temelju njihovog opsežnog znanja i širokog aplikativnog iskustva na zajedničkom razvoju. Naše opsežno znanje i iskustvo primjenjujemo mnogo prije, nego li kupac izda narudžbenicu,« pojašnjava Storz. Tako se na kraju dolazi do ponude koja osigurava optimalni rezultat.
Svu razliku čine stezni stupovi WDM-5 X i lastin rep
Sve to se u tvrtki Mack dogodilo u vrlo kratkom vremenu, jer je voditelj proizvodnje precizno opisao zadatke steznog sustava. »Što nas je u potpunosti uvjerilo da je sistem sukladan, bio je stezni klin na obratku i konstrukcija u obliku lastinog repa,« zaključuje Isele. Klin s lastinim repom tvrtke SCHUNK omogućuje neposredno stezanje pločastih obradaka, jer je dubina stezanja svega 3,5 milimetara. Trapezoidni oblik spoja lastinog repa bitno povećava kontaktnu površinu preko koje se prenosi sila stezanja. To omogućuje manje dubine stezanja i vezu pri kojoj se sila prilagođava obliku. »Time se štedi materijal sirovca, a pored toga smo mogli očuvati naše sirovce, koje se stezalo s različitim prihvatima, tako da nije bilo potrebno mijenjati narudžbu materijala. Zbog izvrsne pristupačnosti tijekom obrade iz pet smjerova uz primjenu stupova WDM-5X, sve te prednosti su postale nenadmašan argument u korist sustava.«
Klinovi s lastinim repom nude nove mogućnosti pri obradi tankih obradaka, polovica kalupa ili proizvoda sa slobodnim površinama, kako pri obradi metala, tako i na području alatničarstva. Konvencionalni klinovi za brzu izmjenu paleta zahtijevaju vijak u dubini 20 do 25 milimetara, dok je dubina u ovom slučaju svega 2,5 milimetara. Potreban priključak se može jednostavno izraditi glodalom za slobodno glodanje s minimalnom količinom odvajanja materijala. Zatim se klin umeće i zaključa s imbus ključem preko dva kaljena stezna klizača. Nakon obrade se stezni klin ukloni te primijeni u druge svrhe.
Operater postavlja palete s modulima WDM-5X i sirovce na dvije odvojene postaje za namještanje koje su ergonomično oblikovane. U tvrtki Mack primjenjuju 12 paleta VERO-S dimenzija 500 x 500 milimetara, pri čemu je spremnik za pohranu paleta na stroju DMU 95 monoblock PH Cell razvijen za najviše 28 paleta i može ga se konfigurirati s različitim područjima i razinama. Mjesta stezanja na paleti su jasno označena s mrežom i ovisno o obratku mogu se pouzdano primijeniti precizni planovi stezanja. Jednostavno rukovanje steznim modulima i precizni planovi stezanja omogućuju i nekvalificiranim radnicima izvođenje ručnog procesa namještanja. Uz to, robot pokupi paletu sa stegnutim obratkom iz postaje za namještanje i pohranjuje ju u spremnik s paletama, tako da je može umetnuti u stroj u odgovarajućem trenutku i ukloniti sa stroja nakon obrade.
Procesna pouzdanost s vrhunskim robotiziranim rukovanjem paletama
Robotski prihvat VERO-S NSR 160 je sučelje između palete s obratkom i robotom. Zbog vitke konstrukcije posluživanje paleta se izvodi u blizini stola stroja. Velika pritisna sila na robotskoj strani steznog klina ostvaruje kruti sustav s visokom silom pridržavanja uz veliki moment. To omogućuje jednostavno i procesno pouzdano rukovanje s teškim paletama. Proces stezanja robotskog modula odvija se preko ugrađenog opružnog sklopa, pri čemu se sila opruga pretvara u veliku potisnu silu na stezni klin preko osnog klipa i patentirane kinematike pogona. Stezanje preko dvaju klizača je oblikom i samokočno, tako da se i u slučaju pada tlaka održava pritisna sila koju je moguće čak i povećati preko ugrađene funkcije povećanja, koja je na raspolaganju u standardnoj inačici. Zaštita od zakretanja oko središnje uzdužne osi može biti osigurana s pomoću bočnih konusa ili s dva cilindrična klina s prednje strane. Zaobljenje na rubu steznog klina i steznog modula omogućuje brz i siguran spoj, čak i u slučaju skošenja ili ekscentričnosti, tako da se kompenzira netočnost robota. Modul se otvara pneumatski s tlakom sustava od šest bara, pri čemu je potpuno zabrtvljen modul otporan na koroziju. Zbog primjene aluminija visoke čvrstoće, VERO-S NSR 160 ima malu masu, što povećava maksimalnu nosivost palete. Ukupna masa obratka, palete i robotskog prihvata može biti do 300 kilograma.
Robot potpuno automatizirano izmjenjuje unaprijed pripremljene palete na stolu stroja. U tvrtki Mack su na stolu stroja postavljeni pojedini moduli tipa VERO-S NSE3 138. To je trenutačno najučinkovitiji pneumatski sustav za brzu izmjenu paleta za univerzalne postupke glodanja. Palete se istodobno povuče iz četiri stezna klina. Nakon obrade, paletu se oslobađa i privremeno pohranjuje u spremnik s paletama, pri čemu počinje obrada druge komponente. Upravljanje automatizacijom preko upravljačke ploče stroja je praktično i jednostavno, pri čemu koncept brtvljenja tvrtke SCHUNK čitavo vrijeme osigurava zaštitu navoja na paleti od visoko abrazivnih materijala i prašine. Voditelj proizvodnje Dominik Isele je vrlo zadovoljan: »S tim steznim sustavom naši strojevi rade ono što moraju: neprekidno glodaju.« A posebno mu se sviđa apsolutna dosljednost. »Sve se slaže, pronalaženje rješenja s tvrtkom SCHUNK, implementacija projekta i sami fleksibilni stezni sustav. To je istinski cjeloviti paket, s kojim nemamo brige te je izveden na jednostavan i pametan način.«
