na vertikálních soustružnických automatech Mazak
Vertikální soustružnický automat IVS-200 od společnosti Yamazaki Mazak byl cíleně navržen pro plně automatický provoz za účelem snížení vedlejších časů. Hlavní charakteristikou koncepce stroje je rychlá výměna obrobků. S tím souvisí jejich mezioperační doprava. To je ideální úloha pro řetězovýý dopravníkový systém VarioFlow společnosti Bosch Rexroth.
Vertikální soustružnické automaty jsou ideální pro obrábění středních a velkých dávek sériových dílů. Svisle uložené vřeteno s odpovídajícími pojezdy v X-ové a Y-ové ose umožňuje sklíčidlem odebrat obrobek přímo z paletky (vozíku) nebo dopravníku. Tím se ušetří nákladné zakládací a odebírací zařízení. Vedle nižších investičních nákladů je redukce vedlejších časů a zvýšení produktivity hlavním přínosem této koncepce.
Vývoj zajistil konkurenční výhody
Při vývoji stroje IVS-200 s automatickým zakládáním bylo třeba optimalizovat procesní časy, mimo jiné také díky výkonnému vysokootáčkovému vřetenu. Dalším podstatným cílem vývoje, který přispěl k snížení vedlejších časů byl nárůst zrychlení/ zpomalení vřetene jakož i pohonů pojezdových os.
K vynikajícím vlastnostem tohoto stroje patří otáčky vřetene až 7.000 min-1, zrychlení z 0 na 5.000 min-1 za 1,8 sekundy a dobu přepnutí jen 0,17 sekundy. Rychloposuv 110 m/ min v X-ové ose a zrychlení 0,9 G stanovují nová měřítka pro manipulaci s obrobkem.
Způsob přísunu obrobku do zakládacího prostoru tohoto vertikálního soustružnického automatu je volitelný podle specifik dané aplikace. Od gravitačních skluzů až po paletkové dopravníkové systémy jsou všechny možnosti otevřené. Jelikož má rychlý přísun obrobku zásadní vliv na vedlejší časy výroby, je s ním počítáno jako s důležitou součástí celkového konceptu stroje. Z tohoto důvodu Mazak nabízí standardizované řešení na bázi modulárního destičkového dopravníku VarioFlow jako opci.
Řešení na míru z modulárního systému
Princip dopravníkového systému VarioFlow je založen na plastovém článkovém řetězu s destičkami vedeném v hliníkovém profilu pomocí kluzných lišt. S komponenty jako jsou zatáčková kola, pohonné jednotky a stopery nabízí VarioFlow ideální moduly pro zákaznická řešení dopravníkových tras i poměrně složitých uspořádání. Díky kompatibilitě s ostatními dopravníkovými systémy Bosch Rexroth a hliníkovým profilovým systémem mohou být i specifické úlohy řešeny pomocí standardních stavebnicových komponentů namísto konstrukce atypů. Téměř uzavřený povrch řetězu umožňuje transport i malých dílů přímo na řetězu, pokud to jejich geometrie umožňuje. Další možností transportu dílů je použití opracovaných plastových paletek (vozíků), jako je tomu v případě standardního transportu obrobku u soustružnického automatu IVS-200.
Ve spolupráci se společností Bosch Rexroth vzniklo speciální uspořádání dopravníku, které má oddělené zakládací a odebírací pozice pro obrobek a které přesně zapadá do zástavby zakládacího prostoru stroje. Po odebrání obrobku pick-up vřetenem je prázdná paletka odvezena pryč ze zakládacího prostoru, pomocí ostré zatáčky otočena o 180° a přivezena protějším dopravníkem zpět do zakládacího prostoru. Zároveň přijíždí nová paletka s obrobkem určeným k opracování. Tímto způsobem je vždy k dispozici prázdná a plná paletka. Zcela tak odpadají prostoje způsobené čekáním na příjezd paletky s obrobkem. Dopravníkový systém VarioFlow tak přispívá k realizaci zkrácení doby výměny obrobku v ideálním případě za méně než 5 sekund.
Standardní varianty pro samostatné a sdružené stroje
Podle požadavků bývají vertikální soustruhy používány buďto samostatně, v páru nebo je více strojů uspořádaných do série. Pro obrobky, které je třeba opracovávat jak z čelní tak zadní strany, je obvyklá kombinace dvou nebo více strojů v závislosti na počtu a rozdělení výrobních operací.
Mazak nabízí dvě standardní verze pro transport obrobků na paletkách s univerzální upínací přírubou. Tato upínací příruba je stavitelná pro uchycení různých dílů i s poměrně složitou geometrií.
K přísunu obrobků pro samostatný stroj se používá dopravník ve tvaru L s pohonem zatáčkovým kolem. K propojení dvou strojů opracovávajících jak přední tak zadní část obrobku se dopravníková trať prodlouží od zakládacího prostoru prvního stroje k protějšímu stroji, kde se obrobek zakládá obráceně k opracování z druhé strany.
U této varianty se používá namísto pohonu zatáčkovým kolem tzv. spojovací pohon, který má výhodu větší tahové síly řetězu a automatické kompenzace prodloužení řetězu, ke kterému po delší době provozu dochází. Obě varianty jsou vybaveny okapovými vanami pro zpětné odvod chladicí emulze.
Vedle standardních 90 mm řetězů a robustních, médiím odolných kluzných lišt z PVDF (polyvinylidenfluorid) mohou být pro zvláště nepříznivé podmínky použity řetězy s kalenými, nerezovými destičkami na povrchu řetězu jakož i ocelové kluzné lišty. Potřebné stopery (zarážky) a držáky koncových spínačů pocházejí ze standardní stavebnice dopravníkových systémů Bosch Rexroth. Díky osvědčené T-drážce velikosti 10 mm jsou všechny komponenty systému navzájem kompatibilní. To platí rovněž pro hliníkový profilový systém, což usnadňuje integraci tzv. obracecí stanice. Ta je sestavena převážně z pneumatických komponentů Bosch Rexroth a je integrována do spojovacího dopravníku mezi stroji pro opracování přední a zadní části obrobku. Stanice zajišťuje obrácení obrobků o 180°.
Připravenost pro všechny úkoly
U mnoha aplikací jsou propojovány více než dva stroje navzájem. Zde je modularita VarioFlow rozhodující výhodou při realizaci individuálních uspořádání dopravníkových tras a propojení. Dr. W. Kaestner, vedoucí technického oddělení společnosti Yamazaki Mazak GmbH v německém Göppingenu k tomu říká: „Přísun obrobků pro vertikální soustružnické automaty je třeba často navrhovat s ohledem na konkrétní aplikaci. Proto je pro nás zvláště důležité, aby vedle standardních řešení pro samostatné stroje a dvojice strojů byl k dispozici otevřený stavebnicový systém, se kterým půjde realizovat takřka každá úloha. Flexibilita transportního systému VarioFlow nám dává možnosti propojovat stroje v libovolném uspořádání, integrovat další procesy nebo vytvářet propojení s výrobními linkami. Dokonce lze snadno provádět úpravy a rozšíření dopravníků i dodatečně např. o zásobníky (buffery) nebo o identifikační systém. Našim zákazníkům to poskytuje nesmírnou flexibilitu.“
Dopravníkové systémy VarioFlow umí pracovat soběstačně s řídící technikou založenou na PLC řízení Rexroth Indralogic. Vybavené přídavnými I/O moduly může řízení přebrat všechny funkce systému včetně handshake procesu s dialogovým programovatelným řízením Mazaku. Bosch Rexroth AG tak dodává kompletní řešení od software po hardware k transportu obrobků pro vertikální soustružnický automat od firmy Mazak.
Bosch Rexroth AG