حافظ على الأمان أثناء ثني الأجزاء بسرعة على فرامل الضغط
تكنولوجيا مكبس الصحافة الحديثة تزيد من الإنتاجية والسلامة
الفرامل الكهربائية بيسترونيك

شكل 1
يمكن معالجة الأجزاء بسرعة تصل إلى مرتين على فرامل الكبس الكهربائية عند مقارنتها بفرامل الضغط الهيدروليكية التقليدية.
تاريخياً ، ركزت معظم التطورات في تكنولوجيا مكابح الصحافة على أوقات الإعداد. اضطرت متطلبات السوق المتغيرة للمصنعين إلى البحث عن طرق أكثر فعالية من حيث التكلفة للتعامل مع أحجام العقود الأصغر. في التسعينيات ، لم تعد شركات تصنيع المعدات الأصلية ومورديها مهتمين بحمل مستويات مخزون كبيرة من خلال فترات الركود في الاقتصاد ، ونتيجة لذلك ، وضعوا مطالب أكثر من اللازم في وقت واحد على ظهور المصنّعين.
واليوم ، تشهد الصناعة انتشار تكنولوجيا القطع بالليزر الليفي عالية السرعة ، والتي تعمل أيضًا على إحداث تأثير كبير آخر على صناعة الصفائح المعدنية. فالليزر الليفي قادرة على إنتاج أكثر من ضعف أجزاء ليزر ثاني أكسيد الكربون القياسي في الصناعة بنفس كمية وقت القطع. وبسبب هذا التغيير الدراماتيكي في قدرات التقطيع ، كان من الضروري أن تتكيف عمليات تصنيع الصفائح المعدنية الأخرى بشكل لا مفر منه.
بالنسبة للعديد من المصنّعين ، فإن العملية التالية بعد التقطيع هي عملية ثني تلك الأجزاء على فرامل الضغط. ومع ذلك ، ببساطة زيادة سرعات ذاكرة الوصول العشوائي ليست الحل النهائي لمواكبة متطلبات العملاء المتزايدة وآلات القطع بالليزر بشكل أسرع. إن الهدف هو زيادة الإنتاجية الكلية دون المساس بسلامة المشغل. هذا هو المكان الذي تقرض التكنولوجيا اليد.
ظهور الفرامل الكهربائية الصحافة
من الواضح أن تحسين حملة الصحافة له علاقة كبيرة بالإنتاجية. أحدث تكنولوجيا لثني أجزاء أسرع هو ما يسمى محرك الصحافة الكهربائية (انظر الشكل 1 ). يشير محرك الضغط الكهربائي ، أو فرامل الضغط الكهربائية ، إلى محرك ضغط يعمل بشكل مباشر ، حيث ترتبط سائر المحركات بشكل مباشر بحركة الكبش. ويتم تحقيق ذلك عادة من خلال الحد الهائل من العتاد الميكانيكي. سرعات ذاكرة الوصول العشوائي يمكن تحقيقها أعلى باستخدام تقنية الدفع المباشر هذه. الكثير من مكاسب الإنتاجية هي من قدرة الكبش على التعجيل بسرعة ؛ مع هذا السيناريو ، بالطبع ، يتباطأ الكبش بسرعة للحفاظ على سلامة المشغل.
إن مكابس الكبس الكهربائية هي أكثر إنتاجية مرتين من كبح الضغط الهيدروليكي التقليدي. هذا في خطوة مع زيادات الإنتاج المرتبطة بتقنية القطع بالليزر الليفي.
غالباً ما يتم وضع فرامل الضغط الهجين الهيدروليكي في نفس الفئة مثل فرامل الضغط الكهربائية لأنها تعمل إلى حد كبير مثل محرك الضغط المباشر. تستخدم تقنية الفرامل المختلطة هذه إزاحة المضخة ونسبة قطر الأسطوانة للحصول على ميزة ميكانيكية ، تمامًا مثل الفرامل الهيدروليكية التقليدية ، ولكن التشابه ينتهي عند هذا الحد. محرك محرك الضغط الهجين للتكنولوجيا الهجينة هو محرك مؤازر ، وتقوم المضخة بإرسال الزيت مباشرة إلى الأسطوانات. عندما تتحول المضخة ، يتحرك الكبش ، مما يلغي التأخير الزمني للتفاعل المعتاد المرتبط بصمامات التحكم في التدفق في مكابس الضغط الهيدروليكية.
رؤية للسلامة
وقد استخدمت الستائر الخفيفة لعقود لحماية المشغل. يقومون بإنشاء حاجز افتراضي عبر واجهة الجهاز. إذا قام المشغل بوضع أي جزء من جسمه في منطقة حراسة عن غير قصد ، فسيتم تعطيل الكبش. نظرًا لأن معظم هذه الحواجز تعتمد على نقطة واحدة من انقطاع الضوء الطبيعي ، فلا يمكنها التمييز بين الفراغ الذي تم إنشاؤه جزئيًا وأي جزء من المشغل. وبسبب هذا ، فإن مشغِّل مكابس الضغط يقوم في كثير من الأحيان بتدوير المنطقة الحاجزة يدويًا أو إغلاق نظام الحراسة بالكامل.
وبسبب هذا الأمان الكاذب مع الستائر الخفيفة ، تم إدخال أنظمة الحراسة بالليزر والرؤية (انظر الشكل 2 ). هذه الأنظمة "أذكى" من الستائر الخفيفة التقليدية. على سبيل المثال ، يمكن التعرف على الفرق بين شفة عازمة على مربع من أربعة جوانب ويد المشغل تحت الثقب. تميل أنظمة الرؤية أيضًا إلى السماح بانحناء أطراف الشفاه الأمامية الأقصر دون انقطاع. تعمل أنظمة نوع الليزر مثل مفتاح الحد: كسر الحزمة وتوقف الكبش.
ميزة مهمة من أنظمة الرؤية هي أنها تسمح للكبسة بالبقاء في سرعة الاقتراب العالية لفترة أطول قبل الانتقال إلى سرعة الانحناء البطيئة. تعمل هذه الميزة وحدها على تقليل زمن دورة الرام بنسبة 20٪ أخرى مقارنةً بمكابس الضغط الهيدروليكية التقليدية.
بعض أنظمة الرؤية حتى تغيير حجم منطقة الأمان أمام لكمة تلقائيا وفقا لسرعة ذاكرة الوصول العشوائي. ثم يتم تحسين كل ضربة إلى أبعد من ذلك. ألمانيا Pilz CNC Pressbrake نظام حراسة ليزر

الشكل 2
أنظمة الرؤية "أذكى" من الستائر الخفيفة التقليدية.
لا تستجيب الأنظمة القائمة على الرؤية بشكل أسرع من حراس الضوء التقليديين ، ولكنها تميل أيضًا إلى امتلاك ميزات أكثر لأنها "ترى" المزيد من المعلومات. على سبيل المثال ، يمكن استخدام أنظمة الصور للتحقق من ارتفاع اللكمة وزاوية الثقب. إذا لم يتعرف نظام سلامة الرؤية على أداة ، يتوقف الجهاز. هذا يقلل بشكل كبير من إمكانية تحطيم الأدوات المثبتة بشكل غير صحيح.
ضوابط متقدمة المساعدات الانحناء
كما يتم استخدام التكنولوجيا للتعامل مع المخاطر المتأصلة في التعامل مع هذه الأجهزة عالية الأداء. التحسين الأكثر إثارة هو التباعد بعيداً عن ما يسمى التحكم العددي (NC) إلى التحكم الرسومي.
تقوم مكابح الضغط NC الكلاسيكية بإبلاغ المشغل عن دورة العملية بالأرقام. في الوقت نفسه ، تطورت المكابح إلى آلات متعددة الوصلات. ليس من غير المعتاد أن يكون هناك أربعة إلى ستة محاور للتحكم الآلي على backgauge وحده. الكم الهائل من الأرقام المعروضة الآن للمشغل ساحقة وأحيانًا غير مفهومة ، خاصة عند العمل في وحدات غير أصلية ، مثل ملليمترات لمشغلي الولايات المتحدة.
توفر الآن عناصر التحكم الرسومية الأكثر تقدمًا المشغل بنماذج قياس تفصيلية. يرى المشغل معاينة للعملية (انظر الشكل 3 ) ، وما يراه هو ما يحصل عليه عندما يضغط على دواسة. هذا ينبه المشغل من backgauge من المحتمل دفع الورقة إليه.
من الأمثلة على كيفية حدوث هذا النوع من التحكم الرسومي فرقًا عندما يتصادم الجزء مع فرامل الضغط أثناء الانحناء (انظر الشكل 4 ). من المهم للغاية أن يكون مشغل المكابس الصحفية على علم بمتى وأين قد تحدث هذه التصادمات أو نقاط قرصة ثانوية.
عادةً ما تحتوي البيئة المحيطة بضغط الفرامل على رزم من الفراغات المسطحة وسلال من الأجزاء المشكلة ومنضدة عمل وأدوات صندوقية ودعائم للورقات الأمامية متصلة بفرامل الضغط. كل هذه العناصر هي مخاطر محتملة عندما يتم تشكيل الأجزاء بشكل أسرع. يمكن استخدام التكنولوجيا لتحديد حجم وشكل منطقة الخطر لكل جزء مختلف. على سبيل المثال ، عندما تكون الفلنجات موجودة في منتصف الجزء ، تتشكل الحافة الأمامية (انظر الشكل 5 ). حتى بعض المشغلين الأكثر خبرة لا يتوقعون عندما يتحرك الجزء لأسفل أثناء الانحناء.
هذه التطورات التكنولوجية لا تقتصر دائما على الفرامل الكهربائية فقط. الفرامل الكهربائية الصحافة لها مكانة حلوة ، في مكان ما في حدود 90 طن وأقل. ويرجع ذلك إلى أن نظام الضغط الكهربائي يصبح أكثر تعقيدًا بشكل كبير عند توزيع الأحمال العالية عبر أطوال الحزمة الطويلة. محركات الأقراص الهيدروليكية التقليدية ، من ناحية أخرى ، يمكن بسهولة الحصول على ميزة ميكانيكية ببساطة عن طريق زيادة قطر الأسطوانة. من خلال تطبيق التكنولوجيا الحديثة هنا أيضًا ، يمكن لهذه الآلات الهيدروليكية التقليدية الآن أن تقترب من إنتاجية مكابس الكبس الكهربائية. مع التدفق الهيدروليكي المُحسَّن ، يمكن زيادة سرعة ذاكرة الوصول العشوائي بنسبة 40٪ أو أكثر عند مقارنتها بالإعدادات الهيدروليكية التقليدية.
ترتبط مكابس الكبس الكهربائية أيضاً بتكاليف الطاقة المنخفضة ، ولكن هذا أيضاً يمكن أن ينطبق على مكابس الضغط الهيدروليكية التقليدية بفضل التكنولوجيا المتقدمة. يتم وضع المحاكيات المتغيرة التردد في اتجاه التيار الكهربي للمحرك الرئيسي. بدلا من تشغيل مجموعة المضخة / المحرك في تيار متناوب ثابت من 60 دورة في الثانية ، يتغير المحاكي متغير التردد تدريجيا سرعة المحرك من خلال زيادة أو تقليل تردد التيار المتردد تدريجيا. تخلق هذه العملية نظامًا ديناميكيًا لأن السرعة يتم التحكم فيها بواسطة الدورات في الدقيقة من التيار المتردد ، وليس الجهد. يتم تقليل استهلاك الطاقة في حدود 30 في المئة.
دعم إضافي
تنتج الإنتاجية الأعلى في الماكينات الكبيرة مشكلات أمان أخرى. الأجزاء الأكبر التي تتم معالجتها بشكل أسرع تعني أن المشغلين يرتدون السرعة بشكل أسرع أيضًا. تقوم بعض محلات الإنتاج المتقدمة الآن بتدوير مشغليها من مكبس الصحافة لمنحهم فترة راحة من كل الرفع الثقيل. التكنولوجيا يمكن أن تساعد هنا.
يمكن إضافة دعامات الورقة الديناميكية للقيام بالرفع الثقيل (انظر الشكل 6 ). يقوم المشغل ببساطة بوضع اللوح أمام توقفات backgauge ويضغط على الدواسة. تتم مزامنة الرفع تلقائيًا مع حركة ذاكرة الوصول العشوائي. نظرًا لحركات الدوران والرسم للمادة أثناء الانحناء ، هناك حاجة إلى ثلاثة محاور أخرى للتحكم في الحركة لضمان الحركة المنسقة بين اللوحة والرافعة.

الشكل 3
يتم إخراج وضع فارغ بشكل غير صحيح من أمام فرامل الضغط عند بدء الدورة.
تدعم الصفيحة الديناميكية أيضًا الجودة من خلال القضاء على إمكانية الانحناء الخلفي عندما لا يدعم المشغل الجزء بشكل صحيح من خلال دورة الرام الكاملة.
التكنولوجيا تغير شكل الأدوات أيضا. معظم مكابس الضغط الحديثة مجهزة بنظام لقط السلطة أداة. تؤثر هذه الأنظمة بشكل أساسي على وقت الإعداد من خلال عدم تقليل فقد الوقت من تشديد المسامير فحسب ، بل أيضًا من خلال وضع الأدوات تلقائيًا في موضع المنزل ، وبالتالي التخلص من إمكانية تثبيت الأدوات بشكل غير صحيح.
تستخدم معظم الشركات المصنعة للأدوات الدقيقة نوعًا من صيد الأمان لحماية المشغل من أدوات السقوط. يُعد صيد الحامل الكامل ميزة جديدة في سوق أمريكا الشمالية (انظر الشكل 7 ). هذا النظام لا يحمي فقط اللكمة من السقوط إذا تم فتح اللولب عندما يكون الكبش أعلى ، ولكنه يسمح أيضًا بالتثبيت العمودي الأمامي وإزالة أي حجم أو وزن لكمة.
وهناك ميزة أخرى بارزة في السلامة والإنتاجية تتمثل في أن التثبيت الأفقي للجانب والإزالة يتحسنان بسبب الشريحة المتناسقة كاملة الطول.
بشكل عام ، جعلت التطورات الحديثة في التكنولوجيا من السهل على عمليات ثني المصنّعين مواكبة أنظمة القطع الأسرع اليوم ، بينما في نفس الوقت تحسن بشكل كبير سلامة المشغل.

الصفائح المعدنية الأمامية الانحناء Follws









