Energialáncok egy XXL méretű 3D vízsugaras vágógéphez

• Mire volt szükség: E4.1 sorozatú polimer energialánc, chainflex energia kábelek, CAN BUS kábelek, guidelok rendszer energialáncokhoz
• Követelmények: A vágófejeket biztonságosan kellett ellátni energiával, jelekkel, sűrített levegővel és vízzel, legfeljebb 32 m elmozdulás, max. 20 m/perc sebességgel. A súrlódás és a forgácsok miatt a felső vezetőelem nem tudott siklani az alsó vezetőelemen.
• Iparág: Szerszámgépek
• Siker az ügyfél számára: A guidelok rendszernek köszönhetően kevés alkatrésszel és egyszerű eszközökkel is biztosítani lehetett a felső sín hatékony vezetését. A lánc élettartama megnő, és a forgácsok nem károsíthatják azt.

A Ridder vízsugaras vágás specialistájaként ismert: a vízsugarak szinte elképzelhetetlenül nagy nyomást (3 800 bar) fejtenek ki a fémek és műanyagok vágásához. A „hideg” eljárás előnye, hogy a vágás során nem keletkezik káros kibocsátás, és a vágási felület utómunka nélkül is tökéletes. És a vágás során nem keletkezik torzulás.
A Ridder eredetileg vágóasztallal ellátott rendszereket fejlesztett ki a 2D megmunkáláshoz. Később kiegészült a kínálat a Waricut-sorozat függőleges tengelyeken mozgó 3D-s lineáris robotrendszereivel. Ez azonban a legnagyobb gép, amelyet a Ridder eddig üzembe helyezett:
A hollandiai székhelyű Anssems Group egy öttengelyes vízsugaras vágógépet rendelt, amelynek vágási térfogata 32 050 x 5 050 x 1 900 mm (X/Y/Z tengely), lószállító pótkocsik gyártásához. Két híd, amelyek mindegyike 3D vágófejjel van felszerelve, 32 méteres lineáris robottengelyeken mozog. A gép négy kamrára van felosztva, így a két vágófej egy-egy alkatrészt tud feldolgozni, miközben a másik két kamrában az átállás zajlik. Ez biztosítja a rendszer folyamatos kihasználtságát. Minden vágófej mind a négy kamrába képes átjárni, ami nagy rugalmasságot és rendelkezésre állást biztosít.
A vízsugaras vágógép feladata a gyártási folyamatban az lesz, hogy megmunkálja az előző gyártási lépésekben laminált és formázott üvegszállal megerősített műanyag felépítményeket, például kivágja az ajtónyílásokat a lószállító pótkocsin. A gép rendkívül nagy pontosságot biztosít. Bár a rendszerek általában méterenként ≤ ± 20 µm pontossággal működnek, a nagy elmozdulások miatt ennek a rendszernek a pontossága 50 µm. A Ridder tervezőmérnökeinek meg kellett oldaniuk a vágófejek energia-, jel-, sűrített levegő- és (természetesen) vízellátását. Figyelembe kellett venni a lineáris tengelyek nagy maximális sebességét (20 m/perc) is. De a legnagyobb probléma a hosszú út volt. Ezeket a hosszúságokat figyelembe véve különösen valószínű, hogy a lánc felső szakasza egyszerűen az alsó szakaszon nyugszik (sikló energialánc elve). A rendszer két ok miatt nem tudott siklani: A nehéz töltet és a nagy elmozdulás túl nagy súrlódást generált volna. A vízellátást biztosító nagynyomású vezeték esetében pedig nagyobb hajlítási sugárra van szükség, így a „lánc a láncon” elv nem jöhetett szóba.

A tervezőmérnökök egy olyan megoldás mellett döntöttek, amely már más Ridder rendszerekben is bevált: egy E4.1 sorozatú polimer energialáncot választottak. Az energialánc 100 mm széles és 56 mm magas. A ¼" átmérőjű nagynyomású kábel mellett a csomag tartalmazza a 3D vágófejhez szükséges, folyamatos mozgásra alkalmas speciális chainflex energia kábeleket, valamint a kommunikációhoz szükséges CAN BUS kábeleket is. A középső keresztelem biztosítja a nagynyomású kábel és az elektromos kábelek megbízható elválasztását. Annak érdekében, hogy a két lánc a 32 méteres haladási távolságon belül a lehető legrövidebb maradjon, a betáplálás a haladási útvonal közepén történik.
Ugyanakkor megoldást kellett találni a lánc leugrásának problémájára is. Ha a forgács felhalmozódhat az alsó vezetőpálya felső oldalán, akkor a sikló lánc elvét el kell vetni, mivel a forgács károsíthatja az egymáson sikló láncalkatrészeket. Ezekre az esetekre fejlesztették ki az úgynevezett guidelok rendszert az energialáncokhoz, amely lehetővé teszi a felső vezetőelem független vezetését. Párokba rendezett tartóelemekből áll, amelyekbe forgatható görgőtartók vannak beépítve. Amikor a lánc a tartók mellett halad el, a görgőtartók először befelé, majd ismét kifelé fordulnak, hogy a láncot vezessék. A felső vezetőelem a görgőtartón nyugszik, így tartja a távolságot az alsó vezetőelemtől. Ennek az elvnek az az előnye is megvan, hogy szabadon meghatározhatjuk a lánc hajlítási sugarát: egyszerűen a görgőtartók rögzítési magasságából adódik.
Így egyszerű eszközökkel és kevés alkatrésszel is biztosítható a felső vezetőelem rendkívül hatékony vezetése - és az energialáncban alátámasztás nélküli szakasz hossza jelentősen megnövelhető. Mivel a guidelok rendszerben a láncot görgők vezetik, mozgatásához csak nagyon kis szakítóerőre van szükség, ami biztosítja a lánc energiahatékony és sima futását.
A rendszer teljesítményét már a teszt eredményei is megerősítették. Az üzembe helyezéskor több, pótkocsi-felépítménnyel ellátott szerelvényt pontosan helyeznek el a vezetőfülkében, és egy 3D CAD/CAM program segítségével teljesen automatikusan megmunkálják az üvegszállal megerősített műanyag felépítményeket. A ±95°-ig elfordítható és ±540°-ig forgatható mozgatható vágófej lehetővé teszi a vágást még a nehezen elérhető helyeken is. És amíg a rendszer két kabinban végzi a műveletet, a másik kettőbe máris be lehet rakni az új alkatrészeket.