Přesné elektrické servořízení pro ohýbání trubek

-- 30.05.10 20:02

Tento nový, servomotory poháněný typ CNC strojů se u některých modelů pyšní až 15 osami.

Tradiční stroje na ohýbání trubek (a potrubí) využívaly pro získání potřebné síly hydraulická zařízení. Relativně novým trendem je zavádění elektrických pohonných servojednotek do oblasti ohýbání trubek, a to z důvodu vyšší přesnosti, energetické účinnosti a dalších výhod. „Celoelektrické“ ohýbací stroje dokážou pracovat s trubkami o stále větším průměru a tloušťce stěny. Tyto ohýbačky využívají víceosový polohovací systém poháněný servomotory, které řídí polohu trubky a krouticí moment při procesu ohýbání.

Výhody a použití

Celoelektrické ohýbací stroje využívají výkon pouze při vlastním ohýbání trubek, na rozdíl od tradičních strojů, které vyžadují neustálé natlakování hydraulické kapaliny. Elektrické servořízení umožňuje pomalejší rychlost ohýbání pro „dosažení optimálního toku a tvarování materiálu, které hydraulika neumožňuje,“ uvádí společnost Unison z Velké Británie, uznávaný průkopník v oblasti celoelektrických ohýbacích strojů. I několik dalších výrobců nabízí tyto ohýbací stroje společně s hydraulickými stroji (více informací naleznete na webových stránkách časopisu). Softwarové řízení zjednodušuje nastavení ohýbacího stroje a umožňuje ukládání parametrů, což je užitečné pro rychlou změnu konfigurace při zpracování jiných dílů, čímž se v podstatě odstraňuje zmetkovost.

Některé stroje využívají laserové měření pro zvýšení přesnosti úhlu ohnutí a minimalizaci chyb z důvodu odchylek tvrdosti materiálu mezi jednotlivými šaržemi trubek. Je proto možné ohýbání malých sérií, v podstatě i o jediném dílu. U celoelektrických ohýbacích strojů nedochází k rázům, jež jsou pravděpodobné u hydraulických systémů, mají tišší chod (obvykle 55–60 dB) a vyzařují minimum tepla. Jejich četné přínosy mohou nadále zvýšit potenciální úsporu nákladů ve srovnání s hydraulickými ohýbacími stroji. K oblastem jejich použití patří letecký, automobilový a loďařský průmysl. Vícečetné ohyby, složité tvary a vysoké požadavky na přesnost jsou charakteristické zejména pro trubky používané v letadlech, které se vyrábějí v širokém rozsahu průměrů.

Společnost GKN Aerospace ze Spojeného království je jedním z uživatelů celoelektrických ohýbacích strojů společnosti Unison a zpracovává pomocí nich trubky o vnějším průměru až 115 mm. Společnost GKN uvádí, že pomocí technologie celoelektrického ohýbání dosahuje ohybů splňujících požadavek přesnosti trojrozměrných křivek až 1 mm a u některých vojenských leteckých aplikací dokonce až 0,3 mm. V listopadu 2009 společnost Unison oznámila, že dokáže ohýbat trubky o vnějším průměru až 175 mm. Tento ohýbací stroj, považovaný za největší celoelektrický ohýbací stroj na světě, dokáže generovat ohýbací krouticí moment až 165 000 Nm.

„Rozšíření záběru celoelektrických strojů na průměry až 175 mm znamená zlepšení výrobních procesů nové kategorie uživatelů a umožňuje jim mimo jiné radikálně zlepšit nastavení stroje, snížit nároky na kvalifikaci obsluhy, minimalizovat velikost sérií a provádět zkoušení po procesu ohýbání,“ říká CEO společnosti Unison Alan Pickering. Ohýbačky trubek společnosti Unison jsou ve Spojených státech dostupné prostřednictvím společnosti Horn Machine Tools. Polohovací systémy a servomotory společnosti Unison dodává společnost Baldor Electric.

Společnost Unison nedávno zavedla jako standard pohony a řídicí prvky kompatibilní se sítí Ethernet a využívá produkty Ethernet Powerlink společnosti Baldor. Patří k nim řídicí prvek stroje NextMove e100 a pohony MicroFlex (jedno- nebo třífázový) nebo MotiFlex (třífázový – podle nároků na výkon).Pohon MotiFlex lze použít v centralizovaných a distribuovaných systémech „inteligentních pohonů“. Jeden řídicí prvek Baldor Ethernet Powerlink dokáže spravovat systémy až s 16 interpolovanými osami. I když celoelektrické ohýbací systémy nejsou řešením pro všechny aplikace ohýbání trubek, dá se očekávat, že se ze svých evropských kořenů široce rozšíří.

Ce

Frank J. Bartos, P.E., je konzultant časopisu Control Engineering. Kontaktujte jej na adrese braunbart@sbcglobal.net.

Další informace naleznete na webových stránkách

www.baldor.com

www.hornmachinetools.com

www.unisonltd.com

Autor: Frank J. Bartos, P.E., Control Engineering