Skrócenie czasu przezbrojenia

Skrócenie czasu przezbrojenia to wymóg, któremu starają się sprostać szczególnie firmy z branży obróbki metalu. Trend ten wynika m.in. z coraz częstszych zleceń na realizację produkcji jednostkowej. Park maszynowy musi być dostosowany do zmieniających się potrzeb klientów i charakteryzować się elastycznością. Właściwy dobór elementów mocujących narzędzia pozwoli szybko przezbroić zarówno maszynę, jak i elementy obrabiane.

Aby sprostać konkurencji, konieczna jest elastyczna i oszczędna produkcja. Przy coraz częstszym wytwarzaniu krótszych serii znacząco wzrastają wymagania co do jakości. Na procesy wytwórcze zakładów wpływa dziś także redukcja stanów magazynowych i produkcja just-in-time.

O elastyczności systemu produkcyjnego decyduje czas przezbrojenia – wyjaśnia Tomasz Drzewiecki, regionalny kierownik sprzedaży w SCHUNK Intec. – Im jest krótszy, tym mniejsze są straty powstałe podczas oczekiwania na przezbrojenie i ustawienie maszyny. Skrócenie czasów pomocniczych daje również możliwość przyspieszenia operacji kontrolno-pomiarowych na maszynie pomiarowej lub szybkiego powrotu do dalszej obróbki po zrealizowaniu innego, pilnego zamówienia.

Szybkie uzbrajanie lub przezbrajanie obrabiarek to oszczędność czasu i pieniędzy – dodaje Hubert Zalewski, dyrektor zarządzający w Roehm Polska. – Obrabiarki w czasie czynności ustawczych nie są wykorzystywane i nie wykazują żadnej wydajności. Także proces mocowania przedmiotów obrabianych jest czasochłonny i kosztowny. Dlatego bardzo ważne jest skracanie do minimum czasów uzbrajania, zarówno dla produkcji jednostkowej, jaki i masowej.

Park maszynowy musi obecnie zmierzyć się z częstymi zmianami kształtów i rozmiarów obrabianych elementów.

Skrócenie czasu przezbrojenia ma szczególne znaczenie dla firm oferujących zróżnicowany asortyment – podkreśla Jacek Kukowka, doradca w firmie Bäcker Polska. – Pozwala bowiem na szybkie dostosowywanie maszyny do wymagań klienta. W czasach dużej konkurencji przedsiębiorstwa zmuszone są do minimalizowania kosztu wytworzenia produktu oraz stawania się bardziej elastycznymi. Skrócenie czasu przezbrojenia umożliwia właśnie wytwarzanie małych serii, a co za tym idzie, wzrasta elastyczność firmy i maleje koszt magazynowania.

– Przezbrojenie musi być nie tylko krótkie, ale także dokładne i powtarzalne – dodaje Tomasz Drzewiecki z SCHUNK Intec. – Aby nie tracić cennego czasu, warto wybrać odpowiednie systemy mocowania zarówno narzędzi, jak i przedmiotów obrabianych.

Jak wyjaśnia dr inż. Maciej Boldys, CTO w INMET-BTH/ROEMHELD, skracanie czasu przezbrojenia, zaraz obok bezpieczeństwa, powtarzalności i dokładności mocowania, jest najważniejszym mocowania i jego przydatność do zastosowania w danej aplikacji. – To właśnie czas przezbrojenia wpływa na efektywność danego systemu i w sposób bezpośredni przekłada się na korzyści finansowe. W przypadku klasycznych układów mocowania szacuje się, że 40% czasu maszynowego przekłada się na ustawienie i kontrolę ustawienia, 15% czasu na zamocowanie, a tylko pozostałe 45% na samą obróbkę/wytwarzanie – dodaje. – Zastosowanie powtarzalnych systemów mocowania pozwala zmienić te proporcje nawet na 10%/90%, gdzie 10% to czas ustawienia i zamocowania, a pozostałe 90% to efektywna praca.

Mocowania muszą zatem spełniać szereg konkretnych wymogów. Należą do nich m.in.: precyzja obrabiania, minimalizacja kosztów, eliminacja błędów, ograniczenie czasu koniecznego do zamocowania detali o innych gabarytach czy stabilność mocowania.

Szczególnego znaczenia nabiera także automatyzacja i standaryzacja czynności ustawczych przy zachowaniu dokładności i powtarzalności, niezależnie od poziomu kwalifikacji operatorów – mówi Hubert Zalewski z Roehm Polska. – Nie bez znaczenia jest także eliminacja czasochłonnych regulacji i kalibracji przyrządów mocujących.

Skrócenie czasu dzięki automatyzacji

Rozwiązania mające na celu skrócenie czasu przezbrojenia można dziś znaleźć w ofercie wielu firm.

Automatyzacja i idea Przemysłu 4.0 wymuszają tworzenie i wprowadzenie nowych rozwiązań. W naszym przypadku są to duże grupy elektrycznych i elektromechanicznych elementów mocujących, gniazda mocujące z punktem zero w wersjach przeznaczonych dla robotów, precyzyjne imadła maszynowe z możliwością zdalnej kontroli siły zamocowania czy też hydrauliczne komponenty mocujące z możliwością stałej zdalnej kontroli zamocowania/odmocowania – wyjaśnia dr inż. Maciej Boldys z INMET-BTH/ROEMHELD. – Zdecydowanie najlepsze efekty zauważalne są w przypadku wdrożeń systemów mocowań z punktem zerowym. Oferowane przez nas systemy nadają się również do bezpośredniego mocowania detali, co czyni je bardzo uniwersalnymi rozwiązaniami. To właśnie w tym zakresie zauważamy największy rozwój. Sprawdzone rozwiązania są doceniane przez rodzimych producentów i coraz chętniej inwestują oni w systemy mocowań z punktem zerowym. Korzyści materialne są tutaj niepodważalne – dodaje.

Jednym z ekonomicznych rozwiązań jest zastosowanie uchwytów tokarskich z systemem szybkiej wymiany szczęk. Przykładem są uchwyty mechaniczne Duro-A RC, w których szczęki można wymienić nawet w czasie poniżej 12 sekund

Również firma Bäcker oferuje wiele, zarówno standardowych, jak i innowacyjnych, produktów mających na celu właśnie skrócenie czasu przezbrojenia. Należy  do nich cała gama pokręteł, dźwigni czy trzpieni ustalających. Te ostatnie cieszą się dużą popularnością ze względu na szybkość nastawiania oraz precyzję działania (w przypadku stałych, skokowych zmian).

W ostatnim czasie wprowadziliśmy do oferty m.in. pokrętła z zabezpieczeniem przeciw przypadkowemu przekręceniu – mówi Jacek Kukowka z Bäcker Polska.

Oferujemy także m.in. innowacyjne pokrętło do szybkiego montażu, które umożliwia błyskawiczne wkręcenie go nawet na bardzo długi trzpień. Brak konieczności wielokrotnego przekręcania znacznie skraca czas przezbrojenia. Sukcesywnie wprowadzamy także nowe wzory elementów mocujących. Obecnie prowadzimy działania polegające na stworzeniu systemu wytwarzania naszych produktów z uwzględnieniem specyficznego zapotrzebowania klientów, również w bardzo małych partiach i nietypowych wariantach wykonania – opowiada.

Także firma SCHUNK oferuje całą gamę systemów mocowania, których dokładność, niezawodność i prosta obsługa pozwalają zredukować czas i koszt przezbrojenia maszyn, szczególnie przy niewielkich seriach produkcyjnych. – Przykładem może tu być uchwyt tokarski Rota THW plus, który posiada zintegrowany system szybkiej wymiany szczęk oraz modułowy system wymiennych tulei centralnych – wyjaśnia Tomasz Drzewiecki z SCHUNK Intec. – W ciągu jednej minuty można dokonać wymiany kompletu szczęk, a wysoka dokładność i powtarzalność wymiany eliminują konieczność każdorazowego wytaczania szczęk miękkich. Krótkie i częste cykle zaciskania przy stosowaniu cieczy chłodząco-smarującej podczas procesów obróbkowych mogą, na skutek niedostatecznej konserwacji, powodować zmniejszenie siły zacisku na uchwycie. W uchwycie Rota THW plus zastosowany został ulepszony system smarowania. To specjalna struktura kanałów doprowadzających smar, która doskonale dostarcza go do powierzchni współpracujących ze sobą, co prowadzi do wyraźnego zwiększenia siły zacisku na uchwycie. Oznacza to mniej przerw na smarowanie i konserwację uchwytu oraz zwiększenie siły mocowania przy długim obciążeniu.

Odpowiedzią firmy SCHUNK na potrzeby zakładów produkcyjnych w zakresie szybkiego i dokładnego przezbrojenia maszyn jest także system bazująco-mocujący Vero-S. Sprawdza się on w sytuacji, gdy elementy mocujące i przedmioty obrabiane muszą być wymieniane szybko, pewnie i precyzyjnie oraz gdy potrzebny jest system uniwersalny, pozwalający na bieżące zastosowanie urządzeń mocujących na dowolnej liczbie maszyn, z możliwością wykorzystania dotychczas stosowanych urządzeń.

System ten daje możliwość mocowania przedmiotów obrabianych, palet oraz stacji i wież mocujących za pomocą jednego lub kilku trzpieni mocujących – dodaje Tomasz Drzewiecki z SCHUNK Intec. – Dokładność pozycjonowania wynosi < 5 μ w płaszczyźnie XY, w praktyce około 2 μ, a zastosowanie jednakowych trzpieni mocujących sprawia, że przedmiot obrabiany jest z łatwością przenoszony z maszyny na maszynę.

Imadła wciąż doskonałe

Specjaliści ds. technologii mocowań w firmie SCHUNK nieustannie pracują nad udoskonaleniem systemów mocowania. Po zaledwie roku od wprowadzenia na rynek serii imadeł dwustronnego działania Kontec KSC-D SCHUNK systematycznie ją rozszerza.

Lekkie i płaskie imadła Kontec KSC-D są zaprojektowane specjalnie do wymagających zastosowań w automatycznych obrabiarkach wyposażonych w magazyny detali – wyjaśnia Tomasz Drzewiecki z SCHUNK Intec. – Są to wysoko wydajne uniwersalne mocowania do detali surowych i obrobionych, łączące w sobie wysokie siły mocowania, wygodę obsługi i krótkie czasy ustawienia, a do tego efektywność kosztową. Imadła te są kompatybilne z systemem Vero-S. Sworznie zaciskowe systemu szybkiej wymiany palet można wkręcić bezpośrednio w korpus imadła. Dodatkowo za sprawą wygodnej funkcji „trzeciej ręki” można ustawić, a następnie bezpiecznie zamocować dwa detale obok siebie. Dzięki gwintom o profilu trapezowym wysokie siły mocowania można osiągnąć przy niewielkim wysiłku manualnym. Imadło może być także szybko wyposażone w różne szczęki ze standardowego programu szczęk do mocowań stacjonarnych, co daje niezwykle wysoki stopień elastyczności – opowiada.

Modułowy i elastyczny system mocowania z punktami zerowymi Unilock pozwala zredukować czasy zbrojenia

Producenci przyrządów proponują także szybkozłączne adaptery umożliwiające szybkie przezbrajanie tokarek w różnego rodzaju uchwyty. Często jednak barierę inwestycyjną stanowi ich aktualna cena oraz brak pełnej unifikacji.

Jednym z ekonomicznych rozwiązań jest zastosowanie uchwytów tokarskich z systemem szybkiej wymiany szczęk – mówi Hubert Zalewski z Roehm Polska. – Pozwalają one na prostą wymianę lub odwrócenie szczęk w czasie poniżej 50 sekund. Przykładem są uchwyty mechaniczne Duro-A RC, w których szczęki można wymienić nawet w czasie poniżej 12 sekund.

Do firm oferujących rozwiązania mające na celu skrócenie czasu przezbrojenia należy też KIPP. W swoim portfolio ma np. imadła kompaktowe do obróbki 5-osiowej, które stanowią odpowiedź na zmianę charakteru produkcji – z masowej na jednostkowąi małoseryjną. Dzięki temu, że rozwiązania KIPP są modułowe i pozwalają na ciągłe ich rozbudowywanie, użytkownik nie musi każdorazowo tworzyć systemu przeznaczonego dla danej serii, tylko może wykorzystać w konkretnej produkcji gotowe komponenty handlowe, a później użyć ich ponownie, pracując nad innym detalem. W ofercie tej firmy znajdziemy również trzpienie montażowe, które umożliwiają łączenie i mocowanie – za pomocą przycisku – elementów konstrukcyjnych, obrabianych przedmiotów i innych komponentów wykorzystywanych w budowie maszyn.

Trzpień montażowy wyposażony jest w praktyczny mechanizm blokady kulowej. Gdy mechanizm sprężynowy w trzpieniu zostanie aktywowany przez naciśnięcie przycisku, blokada kulowa jest zwalniana (kule się chowają). Zwolnienie przycisku powoduje ponowną aktywację blokady (kule wysuwają się na zewnątrz), co gwarantuje stabilną blokadę z automatycznym zabezpieczeniem.

W praktyce pozwala to na szybkie i łatwe łączenie i rozłączanie złączy wtykowych. Funkcja automatycznego zabezpieczenia pozwala na znaczne skrócenie czasu przezbrajania. KIPP oferuje też system mocowania z punktami zerowymi Unilock służący do przezbrajania przedmiotów obrabianych oraz środków i przyrządów mocujących w 3-, 4- i 5-osiowych centrach obróbczych. Pozwala on zredukować czasy zbrojenia, a dzięki modułowej konstrukcji jest elastyczny.

Ten stacjonarny system mocowania stosowany jest przede wszystkim w obrabiarkach, centrach obróbczych i maszynach pomiarowych, gdzie służy do mocowania palet, kolumn oraz stanowisk mocowania z użyciem trzpieni. Precyzyjne centrowanie z wykorzystaniem stożka krótkiego pozwala osiągać wysoką dokładność powtórzeń. System umożliwia zbrojenie przyrządów podczas pracy.

Rozwiązania magnetyczne i podciśnieniowe

Klienci szukają rozwiązań, które zapewnią optymalizację nieko pracy maszyn, ale też wykorzystania zasobów ludzkich. Takim problemom stawia czoła firma Tecnomagnete, która od 40 lat rozwija technologie magnetycznych stołów elektropermanentnych. Jako pierwszy producent systemów magnetycznych wprowadziła ona system mocowania z technologią zerowego punktu. To wyposażone w precyzyjną siatkę rozwiązanie modułowe nadaje się do szybkiego i precyzyjnego pozycjonowania zgrubnego detalu.

Wykorzystanie systemów magnetycznych zmniejsza czas przezbrojenia obrabianego detalu trzykrotnie. Zastosowanie ruchomych nabiegunników stanowi unikalną innowację i rozwiązanie dla przedmiotów obrabianych, które są mocowane w stanie nieobrobionym lub po obróbce zgrubnej – mówi Łukasz Piasecki, kierownik działu sprzedaży w Mag Centrum PL. I wyjaśnia, jak to działa: – Dotychczas obowiązywało tu ograniczenie dotyczące użycia systemów magnetycznych ze względu na niebezpieczeństwo naprężenia przedmiotu obrabianego.

Obecnie mocowanie jest realizowane przez naturalne dostosowanie przylegającej powierzchni magnesu do powierzchni przedmiotu obrabianego. Dowolnie nierówne części są mocowane bez odkształceń, naprężeń na magnetycznie elastyczną płytę za pomocą samowyrównującego systemu ruchomych nabiegunników. Standardowe rozwiązanie polega na aplikowaniu trzech punktów stałych (zapewniających płaszczyznę) oraz odpowiedniej ilości ruchomych nabiegunników (równoważących różnice resztkowe). Każdy nabiegunnik jest zamontowany na płycie magnetycznej za pomocą jednej śruby. Strumień magnetyczny stabilizuje zarówno przedmiot obrabiany na nabiegunniku, jaki same nabiegunniki oraz zapewnienia ich zamocowanie w pożądanym położeniu.

Także dla klientów firmy Schmalz bardzo istotna jest koncepcja skracania czasu przezbrojenia. – Popularnością cieszą się nasze bloki podciśnieniowe – podkreśla Roman Filipiak, dyrektor zarządzający w Schmalz. – Dzięki zastosowaniu technologii podciśnieniowej zmiana orientacji czy przestawienie bloku mocującego trwa kilka sekund. Takie rozwiązanie opracowaliśmy dla maszyn Bando Kiko czy Bystronic.

Bloki podciśnieniowe w krótkim czasie można ustawić pod obrabiany punkt, niezależnie od wielkości poddawanego obróbce materiału. Zastosowanie już dwóch bloków Bando Kiko pozwala na zastąpienie całego stołu płaskiego.

Jak dodaje Roman Filipiak, obecnie firma pracuje też nad nowym komplementarnym designem płyty ssącej, tzw. gumy, co pozwoli na wykorzystanie jej w większości maszyn CNC do obróbki detali drewnopochodnych istniejących na rynku. Trwają również prace nad nowym modelem bloków mocujących przeznaczonych dla maszyn SCM.

Autor: Dominika Gorgosz

Źródło: magazynprzemyslowy.pl

Portal Maszyny | Narzędzia i Urządzenia do drewna

Obrabiarki do drewna | Maszyny tartaczne

Polecane firmy

Kategorie