Specializovaný upínací systém nulového bodu

Ať se jedná o klasickou dílenskou výrobu, malosériovou výrobu, plně automatizovaný provoz 24/7, nebo výrobu nástrojů, modulární systém Vero-S firmy Schunk poskytuje už dnes cenné služby v mnoha aplikacích. Kombinací v současné době nejpokročilejšího upínacího systému nulového bodu Vero-S s dalšími upínacími přípravky vzniká standardizovaný stavebnicový systém pro vysoce efektivní upínání obrobků. Specialisté ze společnosti Schunk vycházeli z různých typů strojů a vyvinuli systematiku, která velmi zjednodušuje výběr vhodných modulů. Již dnes program zahrnuje více než 1 000 možných kombinací modulů. Od vysoce efektivních výškových nástavců přes vícestranné upínací věže, upínací palety, pneumatické a hydraulické upínací bloky, dvojité a multifunkční upínací systémy, moduly na sklíčidla, řešení upnutí magnetickou technologií, moduly pro soustružení a moduly pro automatizované zakládání do stroje. Během pár sekund jsou jednotlivá upínací zařízení, kompletně vybavené palety nebo obrobky opatřené bezprostředními upínacími čepy s referenční přesností upevněny, umístěny a upnuty do stroje. Samotný nastavovací proces probíhá mimo stroj paralelně s obráběcí operací. Tím se zvyšuje výkon, spoří náklady a eliminují chyby obsluhy během procesu upínání. S robotickými spojkami řady Vero-S NSR pro vysoce efektivní robotickou výměnu palet na obráběcích strojích ve hmotnostní třídě od 1 do 1 000 kg, stejně jako s celosvětově nejširším standardním programem uchopovacích komponentů na trhu, umožňuje Schunk navíc jedinečnou synergii v oblastech uchopování a upínání.

S Vero-S Aviation vnáší nyní Schunk svou kompetenci upínacího systému nulového bodu i do leteckého průmyslu. Především hliníkové konstrukční díly jsou považovány za výzvu při obrábění, jelikož uvolněné zbytkové napětí materiálu doposud zpomalovalo produktivitu výroby obrobků, které jsou obvykle dlouhé jeden až deset metrů. Po uvolnění obrobků musí být upnutí opětovně nastavováno nebo kompletně nově přestavěno. Právě zde přichází na řadu Vero-S Aviation: flexibilně použitelný program zajišťuje volný přístup z pěti stran, definovanou upínací situaci, vysoké přesnosti opakovaní a polohování, geometrickou přesnost, stejně jako enormní vtahovací a přídržné síly. Především je však sníženo úsilí nastavování na minimum. Modulový systém je vhodný při obrábění, ale také při odstraňování otřepů, měření a monitorování. Pomocí individuálních plánů nastavení jsou opakovatelná upnutí možná během velmi krátké doby. Centrální díly jsou totožné upínací ostrůvky, které umožňují jak přesné upnutí bez deformací, tak i obrábění bez kolizí, aniž by bylo nutné vyvinout manuální úsilí. Během obrábění se snižuje vnitřní napětí jednotlivých dílů a dochází k tlumení vibrací. Tajemství spočívá ve speciálním uložení upínacích jednotek, které mohou být upnuté pružinou a uvolněné pneumaticky. Místo toho, aby se díly složitě demontovaly, jednoduše se přeruší sevření, čímž se díl uvolní a následně může být bezprostředně znovu upnut. Vhodné upínací jednotky zaručují, že změny délek související s teplotou jsou kompenzovány. S flexibilně použitelným a tím pádem obrobkově nezávislým systémem lze počet upnutí zřetelně redukovat. Současně se snižuje úsilí při nastavování jednotlivých upnutí. Navíc flexibilní přímé upnutí minimalizuje vibrace během obrábění, což má pozitivní vliv na kvalitu povrchu a životnost nástroje.

Krátké přípravné časy a vysokou produktivitu ve 3D tisku slibuje kompletně utěsněný upínací modul nulového bodu Vero-S NSE-AM mini 78-20, který je koncipován speciálně pro využití v aditivní výrobě. Modul přenáší myšlenku bleskových nastavení, která byla vyzkoušena a testována při obrábění na strojích pro laserové svinování (SLS) a laserové tavení (SLM). S maximální provozní teplotou 200 °C je modul připraven speciálně pro systémy s aktivním ohřevem. Jeho kompaktní rozměry (ø 78 mm, výška 20 mm nad stolem stroje) zaručují optimální tok tepla k podkladové desce, tudíž po procesu rychlé výměny lze rychle dosáhnout cílové teploty, která je požadována pro 3D tisk, a rychle zahájit výrobu. Modul, který je vhodný i pro práci v atmosféře interního plynu a může s ním být provozován, lze zcela integrovat do stolu stroje a libovolně kombinovat s dalšími moduly. Pro použití jako jednočinný upínací modul má Schunk také v nabídce verzi s integrovaným antirotačním zařízením. Se standardní integrovanou funkcí turbo dosahuje modul vtahovacích sil až 1 500 N. Vlastní upnutí probíhá bez externího přívodu energie přes pružinu, upnutí je tvarové a samosvorné. I v případě náhlého poklesu tlaku zůstávají substrát nebo základní desky bezpečně upnuty. Opakovatelná přesnost upnutí je menší než 0,005 mm. K otevření stačí pneumatický tlak šesti barů. Jelikož rozhraní modulu odpovídá rozhraní upínacích modulů Vero-S NSE mini 90-25 pro obráběcí stroje, mohou být konvenční díly včetně základní desky vyměněny bezprostředně na obráběcím stroji k následnému opracování. Takto lze provést kontinuální procesní řetězec od 3D tisku přes obráběcí stroj až k měřicímu stroji.

Speciálně pro automatizované zakládání do obráběcího stroje, stejně jako pro použití vmanipulační a automatizační technice, vyvinul Schunk automatizační modul Vero-S NSE-A3 138. Pro bezpečnou výměnu obrobků a upínacích přípravků je automatizační modul vybaven výkonnou funkcí odfukování, která během procesu výměny pečlivě čistí kontaktní plochu. Kromě toho kuželová pružinová zátka zabraňuje vniknutí třísek nebo nečistot do výměnného rozhraní. Enormní vtahovací síla 8 000 N potažmo 28 000 N s aktivovanou funkcí turbo, stejně jako vysoká rozměrová stabilita těla modulu, profituje z tuhosti automatizovaných rychlovýměnných řešení. Tímto způsobem mohou být bezpečně absorbovány vysoké klopné momenty a boční síly. V závislosti na aplikaci lze moduly kombinovat v libovolném počtu.
Opakovatelná přesnost výměny dosahuje maximálně 0,005 mm. Za účelem ovládání upínacích zařízení pomocí Plug & Work nabízí Schunk modul i s přenosem médií, který je určen pro kapaliny s přípustným tlakem systému do 300 barů. Pro použití jako jednočinný upínací modul je automatizační modul k dispozici také s antirotačním zámkem volitelně s nebo bez přenosu médií. V automatizovaném provozu zajišťují středicí vložky s pružnými prvky opakovatelnou orientaci stejně jako maximální možnou bezpečnost procesu. S Vero-S NSE-A3 138 posouvá společnost svůj program upínacích modulů pro automatizované aplikace ještě dále. Paletizační modul Vero-S NSA plus se již několik let úspěšně používá pro automatizovanou výměnu palet v obráběcích strojích. Zaručuje vtahovací síly až 15 000 N a přídržné síly přes 100 000 N. Zatímco NSE-A3 následuje klasickou konturu upínacích modulů Vero-S NSE plus s vnitřním kuželem a byl speciálně přizpůsoben pro automatizované aplikace, je paletizační modul NSA plus vybaven vnějším kuželem, který se velmi snadno čistí.

Vedle osvědčené pneumatické řady Vero-S WDP-5X, která je na trhu známá pod dřívějším označením Vero-S WDB, přináší nyní Schunk na trh manuální pětiosý modulární systém Vero-S WDM-5X. I nová řada umožňuje pomocí základních a nástavbových modulů definovanou upínací situaci, spolehlivou simulaci, stejně jako pětistranné vysoce efektivní obrábění bez kolizí. Ovládání upínacích modulů probíhá bez potřeby médií a nezávisle na periferii stroje pouhým šestistranným klíčem. Ke spojení jednotlivých modulů mezi sebou nebo k odpovídajícím základním modulům postačí jediný šroub. Jelikož není potřeba žádný stlačený vzduch, mohou být upínací moduly odpojeny bez pneumatického systému a použity například na externích instalačních stanicích nebo na různých strojích. Díky flexibilnímu upevňovacímu systému lze moduly kombinovat s téměř všemi typy stolů stroje. Pomocí různých redukčních desek je možné pětistranné obrábění bez rušivých kontur. S adaptérem pro nastavení výšky lze upnout rychle a jednoduše různé tvary obrobků. Kdo by chtěl ještě větší komfort, ten si může vybrat pneumatickou verzi Vero-S WDP-5X. Bez ohledu na výšku upínacích sloupů jsou přímé upínací moduly napájeny stlačeným vzduchem prostřednictvím patentovaného přenosu médií a zamčeny silovým a tvarovým uzamykacím spojením s vtahovacími silami až 25 000 N (při ovládacím momentu 50 Nm). K tomu slouží integrovaná vtahovací funkce pro maximální držení/upnutí, což zaručuje maximální stabilitu.

Gabriela Prudilová

Schunk