Zachowaj bezpieczeństwo podczas szybkiego gięcia części na prasie krawędziowej
Nowoczesna technologia prasy krawędziowej zwiększa produktywność i bezpieczeństwo
Bystronic Electric Press Brake
Rysunek 1
Części mogą być obrabiane do dwóch razy szybciej na prasie krawędziowej w porównaniu z tradycyjnym hydraulicznym hamulcem krawędziowym.
Historycznie większość zmian w technologii pras krawędziowych skupiała się na czasach konfiguracji. Zmieniające się wymagania rynku zmusiły producentów do poszukiwania bardziej opłacalnych sposobów radzenia sobie z mniejszymi rozmiarami partii. W latach 90. producenci OEM i ich dostawcy nie byli już zainteresowani utrzymaniem dużego poziomu zapasów poprzez spowolnienie gospodarcze, w wyniku czego stawiali bardziej precyzyjne wymagania na plecach producentów.
Obecnie w branży obserwuje się rozprzestrzenianie technologii szybkiego cięcia laserem światłowodowym, która również ma kolejny znaczący wpływ na przemysł blacharski. Lasery światłowodowe są w stanie wyprodukować ponad dwa razy więcej części niż klasyczny laser CO2 klasy przemysłowej w tej samej ilości czasu cięcia. Ze względu na tę dramatyczną zmianę możliwości cięcia, inne procesy wytwarzania związane z arkuszami blachy musiały również nieuchronnie się dostosować.
Dla wielu producentów, następnym cięciem po cięciu jest gięcie tych części na prasie krawędziowej. Jednak zwiększenie prędkości przesuwu taśmy nie jest najlepszym rozwiązaniem, aby dotrzymać kroku rosnącym wymaganiom klientów i szybszym maszynom do cięcia laserowego. Celem jest zwiększenie ogólnej produktywności bez uszczerbku dla bezpieczeństwa operatora. Tu właśnie technologia pomaga.
Pojawienie się elektrycznego hamulca prasy
Oczywiście ulepszenie napędu prasy ma wiele wspólnego z produktywnością. Najnowszą technologią szybszego gięcia części jest tak zwany elektryczny napęd prasy (patrz rysunek 1 ). Elektryczny napęd prasy lub elektryczny hamulec prasy odnosi się do bezpośrednio działającego napędu prasy, w którym obroty silnika są bezpośrednio związane z ruchem tłoka. Zwykle odbywa się to poprzez masową redukcję mechanicznej przekładni. Osiągalne prędkości przesuwów są wyższe dzięki tej technologii napędu bezpośredniego. Duża część wzrostu produktywności wynika ze zdolności barana do szybkiego przyspieszenia; przy tym scenariuszu, oczywiście, baran również gwałtownie zwalnia, aby operator był bezpieczny.
Prasy krawędziowe elektryczne są około dwa razy wydajniejsze niż konwencjonalne prasy krawędziowe hydrauliczne. Jest to zgodne ze wzrostem produkcji związanym z technologią cięcia laserem światłowodowym.
Hybrydowe prasy krawędziowe często są umieszczane w tej samej kategorii, co elektryczne prasy krawędziowe, ponieważ działają one podobnie jak bezpośredni napęd prasy. Ta hybrydowa technologia prasy krawędziowej wykorzystuje przemieszczenie pompy i stosunek średnicy cylindra do uzyskania przewagi mechanicznej, podobnie jak konwencjonalny hydrauliczny hamulec prasy, ale podobieństwo kończy się na tym. Silnik prasy napędowej technologii hybrydowej jest serwomotorem, a pompa wysyła olej bezpośrednio do cylindrów. Kiedy pompa obraca się, tłok porusza się, eliminując typowe opóźnienia czasowe reakcji związane z zaworami sterującymi przepływem w prasach hydraulicznych.
Wizja bezpieczeństwa
Kurtyny świetlne są używane od dziesięcioleci, aby chronić operatora. Tworzą wirtualną barierę z przodu maszyny. Jeśli operator przypadkowo umieści jakąkolwiek część swojego ciała w strefie strzeżonej, baran jest wyłączony. Ponieważ większość tych barier opiera się na pojedynczym punkcie fizycznego przerwania światła, nie mogą one odróżnić częściowo ukształtowanego półfabrykatu od jakiejkolwiek części operatora. Z tego powodu operator prasy krawędziowej często ręcznie zacina strefę bariery lub całkowicie odciąga cały system ochronny.
Z powodu tego fałszywego zabezpieczenia za pomocą kurtyn świetlnych wprowadzono systemy ochronne typu laserowego i wizyjnego (patrz rysunek 2 ). Te systemy są "inteligentniejsze" niż tradycyjne kurtyny świetlne. Na przykład potrafią rozpoznać różnicę między wygiętym kołnierzem na czterostronnym pudełku a dłonią operatora pod stempelkiem. Systemy typu Vision również pozwalają na nieprzerwane zginanie krótszych przednich kołnierzy. Systemy laserowe działają jak wyłącznik krańcowy: Przerwij wiązkę i zderzak.
Ważną zaletą systemów wizyjnych jest to, że umożliwiają one pozostawanie nurnika na dużej prędkości przed przesunięciem do wolniejszej prędkości gięcia. Sama ta funkcja skraca czas cyklu suwaka o kolejne 20 procent w porównaniu do tradycyjnych pras krawędziowych.
Niektóre systemy wizyjne automatycznie zmieniają strefę bezpieczeństwa przed stempelem zgodnie z prędkością pamięci. Każde uderzenie jest następnie optymalizowane. Niemcy Pilz CNC Laserowy system zabezpieczeń Pressbrake
Rysunek 2
Systemy wizyjne są "inteligentniejsze" niż konwencjonalne kurtyny świetlne.
Systemy oparte na wizji reagują nie tylko szybciej niż tradycyjne osłony świetlne, ale mają też więcej funkcji, ponieważ "widzą" więcej informacji. Na przykład do weryfikacji wysokości dziurkacza i kąta cięcia można wykorzystać systemy obrazowania. Jeśli system bezpieczeństwa wzroku nie rozpoznaje narzędzia, maszyna zatrzymuje się. W znacznym stopniu ogranicza to możliwość potłuczenia niewłaściwie zainstalowanych narzędzi.
Advanced Controls Aid Bending
Technologia jest również wykorzystywana do jednoczesnego radzenia sobie z nieodłącznymi zagrożeniami podczas pracy z tymi maszynami o wysokiej wydajności. Najbardziej spektakularnym ulepszeniem jest odchylenie od tak zwanej kontroli numerycznej (NC) do sterowania graficznego.
Klasyczne prasy krawędziowe NC informują operatora o cyklu procesu w liczbach. Tymczasem hamulce prasowe ewoluowały w maszyny wieloosiowe. Nie jest niczym niezwykłym posiadanie od czterech do sześciu osi zautomatyzowanego sterowania tylko na ograniczniku. Ogromna liczba wyświetlanych obecnie operatorowi jest przytłaczająca, a czasem nieczytelna, zwłaszcza w przypadku pracy w jednostkach nienatywnych, takich jak milimetry dla operatorów z USA.
Najbardziej zaawansowane funkcje sterowania graficznego dostarczają operatorowi szczegółowe modele w skali. Operator widzi podgląd procesu (patrz rysunek 3 ), a to, co widzi, to to, co dostaje, gdy naciska pedał. To ostrzega operatora o tylnym zderzaku potencjalnie pchającym arkusz do niego.
Przykładem tego, jak ten rodzaj sterowania graficznego może zrobić różnicę, jest sytuacja, w której część koliduje z prasą krawędziową podczas gięcia (patrz rysunek 4 ). Jest niezwykle ważne, aby operator prasy krawędziowej wiedział, kiedy i gdzie mogą wystąpić kolizje lub wtórne punkty ucisku.
Środowisko wokół prasy krawędziowej zwykle zawiera stosy płaskich półwyrobów, koszy uformowanych części, stołów roboczych, skrzynek narzędziowych i podpór arkusza przedniego połączonych z prasą krawędziową. Wszystkie te elementy stanowią potencjalne zagrożenie, gdy części są formowane szybciej. Technologia może być wykorzystana do określenia rozmiaru i kształtu strefy zagrożenia dla każdej innej części. Na przykład, gdy kołnierze są obecne w środku części, przedni kołnierz tworzy dół (patrz Rysunek 5 ). Nawet niektórzy najbardziej doświadczeni operatorzy nie przewidują, kiedy część będzie schodzić w dół podczas gięcia.
Te postępy technologiczne nie zawsze ograniczają się tylko do elektrycznych pras krawędziowych. Elektryczne prasy krawędziowe mają swój słodki punkt, gdzieś w przedziale 90 ton i mniej. Dzieje się tak dlatego, że elektryczny system napędowy prasy staje się wykładniczo bardziej skomplikowany w przypadku rozprowadzania wyższych obciążeń na dłuższych długich belkach. Z drugiej strony konwencjonalne napędy hydrauliczne mogą z łatwością uzyskać przewagę mechaniczną, po prostu zwiększając średnicę cylindra. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii, te konwencjonalne maszyny hydrauliczne mogą teraz zbliżyć się do produktywności elektrycznych pras krawędziowych. Dzięki ulepszonemu przepływowi hydraulicznemu, prędkości przesuwu pamięci można zwiększyć o około 40 procent w porównaniu do konwencjonalnych układów hydraulicznych.
Elektryczne prasy krawędziowe są również powiązane ze zmniejszonymi kosztami energii, ale to również może odnosić się do konwencjonalnych pras krawędziowych hydraulicznych dzięki zaawansowanej technologii. Emulatory o zmiennej częstotliwości są umieszczone przed zasilaczem głównego silnika. Zamiast napędzania pompy / zespołu silnika przy stałym prądzie przemiennym 60 cykli na sekundę, emulator o zmiennej częstotliwości stopniowo zmienia prędkość silnika poprzez stopniowe zwiększanie lub zmniejszanie częstotliwości prądu przemiennego. Ten proces tworzy układ dynamiczny, ponieważ prędkość jest kontrolowana przez cykle na minutę napięcia zmiennego, a nie napięcie. Zużycie energii zmniejsza się w zakresie 30 procent.
Dodatkowe wsparcie
Wyższe wydajności w większych maszynach stwarzają inne problemy z bezpieczeństwem. Większe części przetwarzane szybciej oznaczają, że operatorzy również zużywają się szybciej. Niektóre progresywne zakłady produkcyjne odsuwają teraz swoich operatorów od prasy, aby dać im odpocząć od ciężkiego podnoszenia. Technologia może tutaj pomóc.
Do podnoszenia ciężkiego można dodawać dynamiczne podpory arkuszy (patrz rysunek 6 ). Operator po prostu umieszcza płytę przy ogranicznikach zderzaka i naciska pedał. Podnoszenie jest synchronizowane automatycznie z ruchem tłoka. Ze względu na ruchy obrotowe i rozciągające materiału podczas zginania, wymagane są kolejne trzy osie sterowania ruchem, aby zapewnić zharmonizowany ruch między płytą a podnośnikiem.
Rysunek 3
Nieprawidłowo umieszczony półwyrób wyrzuca się z przodu prasy krawędziowej, gdy rozpoczyna się cykl.
Dynamiczne podpory arkuszy również poprawiają jakość, eliminując możliwość zakrzywienia, gdy operator nie obsługuje poprawnie części przez cały cykl suwu.
Technologia zmienia również kształt oprzyrządowania. Większość nowoczesnych pras krawędziowych jest wyposażona w system mocowania narzędzia elektrycznego. Systemy te wpływają przede wszystkim na czas ustawiania, nie tylko zmniejszając straty czasu związane z dokręcaniem śrub, ale również automatycznie umieszczając narzędzia w pozycji wyjściowej, eliminując w ten sposób możliwość nieprawidłowo zainstalowanych narzędzi.
Większość precyzyjnie szlifowanych producentów narzędzi wykorzystuje pewien rodzaj zapadki zabezpieczającej operatora przed spadającymi narzędziami. Pełnowymiarowy połów na jaskółczy ogon to nowa cecha wprowadzona na rynek północnoamerykański (zob. Rys. 7 ). Ten system nie tylko chroni stempel przed upuszczeniem, jeśli zacisk jest otwarty, gdy tłok jest podniesiony, ale także umożliwia pionowy montaż przedni i usunięcie dowolnego rozmiaru lub ciężaru dziurkacza.
Inną godną uwagi cechą bezpieczeństwa i wydajności jest to, że boczna instalacja i demontaż są ulepszone ze względu na ślizgacz na całej długości.
Ogólnie rzecz biorąc, ostatnie postępy w technologii ułatwiły pracę giętarkom producentów nadążanie za dzisiejszymi szybszymi systemami cięcia, przy jednoczesnym znacznym zwiększeniu bezpieczeństwa operatora.
Przednia blacha zginana Follws
