Liniały magnetyczne polecane dla pras krawędziowych

Korzystanie z obróbki maszynowej pozwala na znacznie zwiększenie tempa produkcji i sprawną realizację koniecznych procesów technologicznych. Stosowanie odpowiedniego parku maszynowego daje możliwość osiągania dużej powtarzalności wytwarzanych  wyrobów oraz gwarantuje utrzymanie ich wysokiej jakości, zmniejszając jednocześnie ilość braków, a co za tym idzie marnotrawstwo materiału. Uzyskiwanie właściwych rezultatów wymaga jednak z jednej strony używania maszyn, których konstrukcja i funkcjonowanie są  dobrane do oczekiwanego poziomu dokładności, z drugiej wyposażenia ich w rozwiązania gwarantujące osiąganie pożądanej precyzji. W przypadku maszyn przeznaczonych do obróbki plastycznej metali szczególnie duże znaczenie ma jakość używanych w nich układów pomiarowych.

Będzie tak również, jeśli chodzi o liniały magnetyczne do pras krawędziowych, które umożliwiają dokładne pozycjonowanie giętych materiałów, przekładając się na efektywność produkcji i właściwy poziom wykonania wyrobu. Przyjrzymy się bliżej działaniu pras krawędziowych, zobaczmy, jak działają liniały magnetyczne oraz sprawdźmy, jakie rozwiązania sprawdzą się najlepiej.

Dokładność pomiaru a specyfika działania prasy krawędziowej

Obróbka plastyczna metali polega na wykorzystaniu ich zdolności do ulegania trwałemu odkształceniu po zadziałaniu odpowiednio dużej siły. Po przekroczeniu swojej granicy plastyczności struktura wewnętrzna metalu, mająca postać sieci krystalicznej, ulega przekształceniu, wskutek przesunięcia się lub skręcenia kolejnych warstw. Dzięki cesze metalu nazywanej ciągliwością materiał może zmienić swój kształt bez naruszania ciągłości swej struktury, a więc bez wystąpienia rys i pęknięć. Operacje związane z obróbką plastyczną mogą przybierać różne formy – tłoczenia, cięcia czy kucia – jednak jedną z najpowszechniej stosowanych jest gięcie. W jego wyniku można zmieniać kształt wyrobów wykonanych ze stali lub metali nieżelaznych np. prętów, najczęściej wykorzystuje się je do obróbki blach i taśm.

Procesy związane z gięciem są wykonywane na urządzeniach nazywanych prasami, w których zmiana kształtu jest wywołana przez nacisk występujący wskutek posuwisto-zwrotnego ruchu używanego narzędzia połączonego z dużą wielkością działającej siły. Zarówno sam ruch, jak i osiągany nacisk mogą pochodzić z działania układu mechanicznego np. mimośrodu, korbowodu lub śrub. Znacznie częściej używane są jednak układy hydrauliczne, które nie tylko dają możliwość wytworzenia znacznie większych sił przy zbliżonych gabarytach urządzenia, ale również pracują ciszej oraz generują mniejsze wibracje i naprężenia. Prasy występują w różnych typach związanych z zakresem wykonywanych czynności oraz budową części roboczej, która jest uzależniona od rodzaju obrabianego materiału. W przypadku obróbki blach i taśm metalowych korzysta się z pras krawędziowych, które służą do gięcia, pozwalając na uzyskiwanie nawet bardzo złożonych kształtów.

Proces gięcia zachodzi dzięki wykorzystaniu dwóch najważniejszych elementów – matrycy, gdzie układany jest przeznaczony do obróbki materiał oraz stempla, który na niego naciska. Uzyskany kształt jest więc zawsze pochodną ukształtowania ich powierzchni roboczych. Typowa krawędziowa prasa hydrauliczna składa się z kilku istotnych części. W dolnej części urządzenia znajduje się stół roboczy będący podstawą, na której znajduje się belka stołu, do której montowana jest matryca. Korpus urządzenia przypominający w przekroju literę „C” stanowi bazę, do której zamocowany jest zarówno stół, jak i znajdujący się w górnej części ruchomy suwak, tzw. belka górna, do której jest mocowany stempel. Za opuszczanie suwaka odpowiedzialne są cylindry hydrauliczne umieszczone między korpusem a suwakiem.

Proces gięcia odbywa się dzięki naciskowi, z jakim działa opuszczająca się w kierunku stołu belka, dzięki czemu stempel może zbliżyć się do matrycy na właściwą odległość, odpowiadającą grubości materiału. Geometria uzyskanego kształtu zależy od kształtu matrycy i stempla oraz siły nacisku. Przy wytwarzaniu konkretnych wyrobów równie duże znaczenie ma jednak miejsce, w którym znajdzie się wykonywane zagięcie. Do ustalenia jego położenia wykorzystywane są tzw. zderzaki, czyli ograniczniki znajdujące się w tylnej części stołu – tylna krawędź układanego na stole materiału musi zawsze precyzyjnie do nich dolegać. Zderzaki są ruchome, więc od miejsca, w którym się znajdą, zależy, na jaką głębokość będzie można wsunąć blachę albo taśmę, która ma być zagięta. Precyzja, z którą zostanie wykonany konkretny wyrób, zależy więc od tego, jak dokładnie ustali się przesunięcie zderzaków względem linii gięcia.

Enkodery w działaniu pras krawędziowych

Sposobem na szybkie i precyzyjne ustalanie parametrów ruchu elementów maszyn i urządzeń jest stosowanie enkoderów. Są to urządzenia, które pozwalają na ustalenie przebytej przez konkretny podzespół drogi, określenie jego położenia, a także obliczenie prędkości, z jaką się on poruszał. Enkodery są jednymi z podstawowych rodzajów czujników używanych w automatyce przemysłowej. Mogą dokonywać pomiarów, a ich wyniki przekazywać w postaci sygnału elektrycznego do układu sterującego np. sterownika PLC, będącego niewielkim komputerem przemysłowym, które jest w stanie odpowiednio obrobić otrzymany sygnał, wykorzystując go do kontrolowania działania różnych elementów maszyny. Za pomocą enkoderów można zbierać informacje z rozmaitych układów, gromadząc dane o ruchu obrotowym lub prostoliniowym w zależności od typu urządzenia.

Enkodery występują jako liniowe lub obrotowe, różnią się jednak także zakresem gromadzonych danych. Enkodery inkrementalne zbierają informacje o przemieszczaniu się elementu, są w stanie podać, jak długą drogę przebył od momentu rozpoczęcia ruchu, a na tej podstawie ustalić jego prędkość liniową. Większy zakres odczytów można osiągnąć, stosując enkodery absolutne – w ich przypadku poza przebytą drogą można również ustalić dokładne położenie poruszającego się podzespołu w stosunku do ustalonego punktu zerowego, podczas gdy enkoder inkrementalny za taki punkt obiera zawsze punkt rozpoczęcia ruchu.

Enkodery mogą zbierać potrzebne informacje na różne sposoby. Mechanizm działania enkodera może się opierać na układzie optycznym lub magnetycznym. W przypadku układu optycznego stosowane są tarcze dla ruchu obrotowego oraz specjalne liniały dla ruchu prostoliniowego wykonane z materiału przezroczystego, na które zostały umieszczone odpowiednie podziałki. Czujnik składający się ze źródła światła oraz fotodetektora może więc zliczać, ile razy światło zostało przesłonięte i na tej podstawie określać przebytą drogę. W enkoderach magnetycznych na tarczy lub liniale naniesione są właściwie namagnesowane paski materiału. Ponieważ dzięki temu biegunowość zmienia się naprzemiennie, za pomocą odpowiedniego detektora można uzyskać takie same informacje jak w urządzeniu optycznym. Odczyty w zależności od urządzenia są wykonywane z użyciem czujnika Halla, cewek lub głowic magnetorezystywnych.

W przypadku pras krawędziowych do ustalania położenia zderzaków mogą być z powodzeniem wykorzystywane liniały magnetyczne. Są one montowane parami – z lewej i prawej strony, tak, aby mieć pewność, że zostaną ustawione symetrycznie w jednakowej odległości. Szczególnie polecanymi do pras krawędziowych są liniały firmy ATEK z serii MLC-420. Są to urządzenia inkrementalne, które charakteryzują się bardzo wysoką rozdzielczością, sięgającą 5 μm. Długość pomiarowa może wynieść od 200 do 700 mm, w zależności od modelu. Sygnał może być wyprowadzany z dwoma stanami aktywnymi jako PP (Push-Pull) albo TTL (Line Driver) z dwoma dodatkowymi stanami zanegowanymi. Urządzenia mogą pracować z napięciami 5 V lub 10–30 V DC. Prędkość robocza to 3 m/s. W liniale wykorzystano taśmę magnetyczną B2. Całość znajduje się w aluminiowej obudowie zabezpieczającej przed zanieczyszczeniami w postaci wiórów, kurzu, chłodziwa lub oleju. Liniał jest odporny na nieprzewidziane skoki tłoków hydraulicznych, a beztarciowy ruch głowicy zapobiega uszkodzeniom i jej blokowaniu się.

• « poprz.
• nast. »