04 OT przykł UPS ow i uchw skład

Oprzyrządowanie

technologiczne

część 04

dr inż. Stanisław Kowalski

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Wydział Budowy Maszyn

i Zarządzania

2012

Przykłady uchwytów

obróbkowych

002

Uchwyty do obróbki

płaszczyzn

003

004

005

006

Uchwyty

próżniowe

(podciśnieniowe)

007

008

Uchwyty próżniowe

010

011

Uchwyty próżniowe

012

013

014

015

016

017

018

ólny podział elementów

uchwyt

ów uniwersalnych – UPS

Elementy

korpusów

ELEMENTY UCHWYTÓW

UNIWERSALNYCH

Elementy

ustalające

Elementy

mocujące

Elementy

prowadzące

Elementy

złączne

Podstawy

Podzespoły

Ogólny podział elementów

uchwytów składanych

ELEMENTY UCHWYTÓW

UNIWERSALNYCH

Elementy

ustalajace

Elementy

mocujace

Elementy

zlaczne

Podstawy

Podzespoly

019

dr inż. Stanisław Kowalski

020

Oprzyrządowanie technologiczne

Rodzaje uchwytów stosowanych w zależności od rodzaju

produkcji

dr inż. Stanisław Kowalski

021

Oprzyrządowanie technologiczne

dr inż. Stanisław Kowalski

022

Oprzyrządowanie technologiczne

System uchwyt

ów składanych- otworowy firmy AFM

023

Oprzyrządowanie technologiczne

W dotychczasowych rozwiązaniach (tradycyjnych) uchwyt przedmiotowy,

a szczególnie uchwyt wiertarski specjalny, tworzył dominującą grupę

projektowanych rozwiązań, spełniał następujące funkcje:

• odbierał przedmiotowi n-stopni swobody z wymaganą dokładnością

(więź L);
• wywierał siły mocujące przedmiot w czasie obróbki (więź M);

odbierał n-stopni swobody narzędziu (prowadzenie narzędzia, więź L

W przypadku OSN uchwyt realizuje tylko pierwsze dwie funkcje.

Odebranie n-stopni swobody L

zapewnia system sterowania obrabiarki.

Następuje znaczne uproszczenie konstrukcji, zwłaszcza uchwytów

wiertarskich (rysunek).

dr inż. Stanisław Kowalski

024

Oprzyrządowanie technologiczne

Podział uchwytów składanych (współczesnych) jest krótszy o tzw. elementy
korpusów oraz elementy prowadzące.

Elementy korpusów zostały zaadaptowane do elementów ustalających i
nazywają się dzisiaj elementami z powierzchniami oporowymi.

Z kolei szereg elementów np. prowadzących, został całkowicie wyparty po
wprowadzeniu obrabiarek pełniących rolę frezarki i wiertarki jednocześnie

dr inż. Stanisław Kowalski

025

Oprzyrządowanie technologiczne

Zastosowanie pryzm w systemie uchwytów składanych – przykład

dr inż. Stanisław Kowalski

026

Oprzyrządowanie technologiczne

dr inż. Stanisław Kowalski

027

Oprzyrządowanie technologiczne

dr inż. Stanisław Kowalski

028

Oprzyrządowanie technologiczne

Uniwersalne przyrządy składane

(UPS)

Wiadomości podstawowe

Początki uniwersalnych uchwytów składanych (UPS) sięgają lat sześćdziesiątych i
siedemdziesiątych.

Systemy w tamtych latach składały się z kilku tysięcy elementów (od 25-30 tysięcy),
które były magazynowane, montowane w wypożyczalniach uchwytów składanych.

Obecnie system wypożyczania już nie istnieje ponieważ obecne systemy składają się
z mniejszej ilości elementów.

Powstały wyspecjalizowane firmy, które zajmują się produkcją oprzyrządowania w tym
systemów składające się z kilkudziesięciu elementów. Producentami tego rodzaju
oprzyrządowania są np. obecne na naszym rynku firmy Kipp oraz Amf.

029

Uchwyty składane (US) dzięki znormalizowanym elementom (wielokrotnego użycia)
pozwala na montaż samego uchwytu w ciągu kilku godzin (6÷8 godzin) .

Ta ważna cecha pozwala nam nie tylko zmniejszyć pracochłonność oraz koszty
samego oprzyrządowania ale również:

skrócić czas przygotowania nowej produkcji,

zwolnienie biur konstrukcyjnych oraz narzędziowni z potrzeby

wykonywania oprzyrządowania specjalnego (oszczędność czasu

inżynierów oraz drogich materiałów),

- zwolnienie miejsca w magazynie

zmniejszenie ilości braków.

Aby zmontować uchwyt składany potrzeby jest rysunek konstrukcyjny

przedmiotu lub odręcznie wykonany szkic z obrobionymi bazami. Uchwyty składane
oprócz zastosowania w produkcji jednoseryjnej, małoseryjnej, przy wykonywaniu
prototypów, ma coraz większe zastosowanie w centrach obróbkowych,
obrabiarkach sterowanych numerycznie oraz elastycznych systemach
produkcyjnych.

030

Dokładność obróbki w dużej mierze zależy od dokładności wykonanych
elementów kompletu oraz dokładności montażu elementów uchwytu.

Dokładności wymiarowa elementów obrabianych w uchwytach składanych
można przyjąć w granicach 0,02 mm do 0,05 mm.

Zachowanie dokładności jest związana z materiałami wykorzystywanymi do
produkcji elementów uchwytu.

Najczęściej wykonywane są ze stali chromowo-niklowej (0,12 % C, 3 % N, 1 %
Cr), która charakteryzuje się dobrą podatnością na obróbkę plastyczną,
wiórową oraz cieplną.

Po obróbce cieplnej twardość powierzchni zewnętrznej wynosi HRC = 60÷64,
natomiast wewnętrznej HRC = 25÷30.

Przy takiej twardości, elementy zachowują dokładność przez 8÷10 lat.

031

Uchwyt składany składa się z różnych elementów które pełnia określone
funkcje. Podział podstawowych elementów pokazany jest na rysunku
poniżej:

Elementy uchwytu obróbkowego UPS

podstawy

elementy korpusów

podzespoły

elementy ustalające

elementy mocujące

elementy złączne

elementy prowadzące

Rys. Elementy uchwytu obróbkowego UPS

032

Przykładowe elementy uchwytu

obróbkowego UPS

033

Podstawy -

w skład tej grupy elementów wchodzą płyty, kątowniki i tarcze. Do

tych elementów zostają zamocowane części składowe uchwytów. Na
powierzchni podstaw są nacięte rowki teowe prostopadłe do siebie lub
wykonane otwory. Odległość miedzy rowkami jest jednakowa w obu
kierunkach. Kątowniki pomagają zamocować element w płaszczyźnie
prostopadłej.

Rys. Rodzaje

podstaw

034

Elementy korpusów – zadaniem tych elementów jest tworzenie płaszczyzn
oporowych dla przedmiotu obrabianego oraz zapewnienie prawidłowego
wzajemnego położenia dalszych elementów składowych uchwytu. Do grupy tej
należą: nakładki mocujące, łączniki proste, łączniki kątowe, listwy mocujące,
klocki (mocujące, oporowe, podporowe, mocująco dystansowe, dystansowe),
podstawki (kątowe, obrotowe, przestawne, nastawne), itp..

Rys. Elementy korpusów

035

Elementy ustalające – zadaniem tych elementów jest zapewnienie
dokładnego położenia innych elementów składowych względem siebie oraz
przedmiotu obrabianego względem uchwytu. Są to najdokładniejsze elementy
składowe całego uchwytu. W skład tej grupy wchodzą: klocki i tuleje
dystansowe, pryzmy, wpusty ustalające, wpusty ustalające oraz redukujące,
różnego rodzaju nakrętki, itd..

Rys. Elementy ustalające

036

Elementy prowadzące – elementy te służą do ustalenia położenia i
prowadzenia narzędzia skrawającego względem przedmiotu obrabianego. W
skład tej grupy wchodzą: tulejki wiertarskie, tulejki wytaczarskie, podkładki,
trzpienie kontrolne, itp..

Rys. Elementy prowadzące

037

Elementy mocujące – ich zadaniem jest unieruchomienie przedmiotu
obrabianego w uchwycie. Konstrukcja tych elementów jest przystosowana do
szybkiego wykonywania czynności zamocowania. Należą do nich: mostki
mocujące, zarzutki, łapy zaciskowe, dociski mimośrodowe, itp..

Rys. Elementy mocujące

038

Elementy złączne – służą do sztywnego łączenia pozostałych części
składowych uchwytu, przy jednoczesnym stosowaniu elementów mocujących.
Należą do nich: różnego rodzaju śruby oraz nakrętki, przekładki, sprężyny, itp..

Rys. Elementy złączne

039

Przykłady systemów UPS

040

Elementy do uchwytów

składanych z kompletu HWN

System oparty na rowkach teowych

041

042

043

Elementy do kompletu Blüco

System oparty na otworach

044

045

046

Przykłady przedmiotów

obrabianych w UPS-ach

047

048

049

050

051

052

053

Przykłady UPS -ów

054

055

056

057

Charakterystyka oprzyrządowania

na przykładzie firmy Kipp

058

Firma Kipp w swojej stuletniej
działalności w swoim
asortymencie posiada szereg
różnorodnych elementów, które
sprawnie rozwiązują problemy
związane z mocowaniem
przedmiotów obrabianych.

Jednym z takich rozwiązań jest

system wielokrotny mocowania,
idealnie nadaje w produkcji
jednoseryjnej, małoseryjnej lub
przy projektowaniu prototypów.

Na rysunku zostało pokazane

przykładowe zamocowanie
elementów.

Rys. System wielokrotnego

mocowania

059

Pozycjonowanie podstawy na stole obrabiarki

Firma Kipp w swoich katalogach podaje
3 sposoby pozycjonowania podstaw na
stołach obrabiarek.

Na

rysunku a

pozycjonowanie

zaczynamy od umieszczania trzpienia
centrującego w środku stołu obrabiarki.

Kolejnym krokiem jest umieszczenie
prostokątnej podstawy tak aby otwór w
który w niej się znajduje pokrył się z
trzpieniem, który uprzednio włożyliśmy.

Następnie umieszczamy kołki centrujące
otwory w podstawie z otworami w stole i
przykręcamy śrubami.

060

Innym sposobem mocowania
podstawy w kształcie graniastosłupa
o podstawie kwadratowej
przedstawia

rysunek

Polega on na zamocowaniu po
bokach stołu obrabiarki, płyt
blokujących, które ułatwią nam w
pozycjonowanie, a następnie
głównymi śrubami przytwierdzamy
podstawę.

061

Do pozycjonowania płyty prostokątnej na stole obrabiarki używamy dwa kliny
pozycjonujące, które są lokowane w otworach w tej samej osi.

Następnie śrubą M6 oraz nakrętką do rowków teowych przytwierdzamy płytę do
stołu obrabiarki.

062

Elementy wchodzące w skład zestawu

Firma Kipp w swoim asortymencie oferuje różnego rodzaju podstawy.
Płyty zaopatrzone są w otwory które pełnia podwójną funkcję, służą do ustalenia i
zamocowania elementów uchwytu oraz do pozycjonowania i zamocowania
podstawy na stole obrabiarki. Każdy otwór w podstawie składa się z dwóch części,
tulejki pozycjonującej wykonanej z utwardzonej stali narzędziowej oraz z
nagwintowanej wkładki wykonanej z cieplnie odpuszczonej hartowanej stali.
Tulejki pozycjonujące są umieszczone 0.5mm pod powierzchnią podstawy, co
uniemożliwia jej uszkodzenia. Otwory w podstawach są rozmieszczone w równej
odległości w zależności od rodzaju co 25±0,01 mm (dla gwintów M8) lub 50±0,01
mm (dla gwintów M12, M16).

Rys. Rozmieszczenie otworów na podstawach

063

Pierwszą typ podstaw stanowią płyty o kształcie kwadratowym lub
prostokątnym (

rysunek a

), które wykonane są z żeliwa szarego. Podstawy

mogą posłużyć to wykonania tworów pokazanych na

rysunku b.

używając to

tego podstaw o kształcie kątowników lub korpusów na których można mocować
płyty.

Rys. a) podstawy kwadratowe i prostokątne,

b) sposób mocowania podstaw

064

•

Drugim typem podstaw są płyty o budowie
skrzynkowej odlewane z żeliwa
modyfikowanego Meehanite. Powierzchnia
montażowa jest obrobiona mechanicznie.
Podstawy tego typu umożliwiają prace w
pozycji pionowej co wykorzystywane jest
w frezarkach poziomych, wiertarko-
frezarkach oraz centrach obróbkowych.
Dodatkowo płyty o budowie pokazanych
na

rysunku b.c

posiadają możliwość

mocowania przedmiotów po obu stronach
podstawy co umożliwia obróbkę w dwóch
zamocowaniach przez obrót o 180º.

a) b) c)

065

Ostatnim typem podstaw są bloki które umożliwiają mocowanie przedmiotów na
czterech ścianach graniastosłupa. Odlewane są podobnie jak podstawy omawiane
poprzednio, z żeliwa modyfikowanego Meehanite.

Rys. Podstawy o kształcie graniastosłupa

Podstawą można również nazwać różnego rodzaju
kątowniki, które umożliwia obróbkę elementów w
płaszczyźnie pionowej. Umożliwiają również
zamocowanie płyty prostokątnej.
Otwory są rozmieszczone w równej odległości w
zależności od rodzaju co 25±0,01 mm lub 50±0,01 mm.

Rys.

Podstawy o

kształcie

kątownika

066

Wsporniki mogą pełnić role „małych” podstaw, do których mocowane są
niewielkich rozmiarów elementy obrabiane. Innym zastosowaniem jest użycie
ich jako podstawa do urządzeń pomiarowych.

Rys. Wsporniki

Innym rodzajem wsporników są bloki zamocowujące, które są wykonane z
hartowanej stali. Na

rysunku a

widać blok służący do mocowania łap

dociskowych, pryzm, itp.. Natomiast elementy

rysunku b-d

służą do zmiany

wysokości w zależności od wymagać. Na

rysunku e

pokazany jest przykład

mocowania bloku z pryzmą.

Rys. Bloki zamocowujące

a) a) b) e)

b) c) d)

067

Pryzmy są często wykorzystywane do ustalenia przedmiotu.

Mogą one posiadać oś symetrii w poziomie lub pionie. Jedynymi ograniczeniem w
ich stosowaniu jest średnica elementów obrabianych.

Jednakże tego ograniczenia nie posiadają elementy typu pokazane na

rysunku b

które można dostosować do każdej średnicy.

Rys. Pryzmy: a )stałe, b) nastawne

068

Do innych elementów ustalających można zaliczyć również różnego rodzaju
śruby, nakrętki, kołki pokazane na kolejnym rysunku.

Elementy te służą zarówno do unieruchomienia jak również do podparcia
elementu obrabianego.

Zbudowane są z korpusu ze stali hartowanej oraz łba ze stali narzędziowej.

Kąt wychylenia się ruchomej kulki wynosi w zależności od 9º do 20º.

Rys. Elementy ustalające

069

Elementy zamocowujące pokazane wcześniej na

rysunku a

, dzięki swej

budowanie umożliwiają ciśnięcie oraz przytwierdzenie elementu do podłoża w
jednej operacji

–

rysunek b.

Korpus wykonany jest z żeliwa ciągliwego natomiast szczęki z utwardzonej
stali hartowanej lub mosiądzu.
W czasie mocowania siła działająca poziomo dzięki zderzakom zmieniają
kierunek działania tej siły w dół mocując przy tym przedmiot

a) b)

Rys. Elementy mocujące

070

Głównie do mocowania elementów używa się łap dociskowych.

rysunku a

, pokazane są łapy kompletne składają się korpusu, łapy oraz śrub,

a na

rysunku c

różne typy łap.

W celu przedłużenia uchwytu stosujemy blok pokazane na

rysunku b

a) b)

Rys. Elementy mocujące – łapy dociskowe

071

Oprzyrządowanie mocowań

bazujących z punktem zerowym

(system paletyzacji)

072

Wiadomości podstawowe

W każdym zakładzie dąży się do tego aby kosztowne maszyny były w pełni
wykorzystane. Postoje w pracy maszyny z powodu zmiany kolejnego elementu są
zbyt duże aby można sobie na to pozwolić.

Aby skrócić czas pomocniczy potrzebny do ustawienia i zamocowania przedmiotu
obrabianego na stole obrabiarki, stosuje się specjalne oprzyrządowanie, które ten
czas skraca do minimum.

Systemu mocowań palet, bazujących z punktem zerowym to doskonałe
rozwiązanie.

Palety umożliwiają transport przedmiotów obrabianych miedzy stanowiskami
obróbkowymi oraz pewne oraz powtarzalne zamocowanie na stole obrabiarki.

W czasie gdy kolejny przedmiot zostaje poddany obróbce, kolejny jest montowany
poza obrabiarka przez operatora.

System ten doskonale nadaje się do pełnej automatyzacji wymiany palet.

Tworzone są centra obróbkowe wyposażone w magazyn palet oraz
automatycznymi systemami które je wymieniają.

073

Na rysunku pokazano widok centrum obróbkowego z stanowiskiem przezbrajania
palet.

Rys. Centrum obróbkowe z systemem wymiany palet

074

Mocowania bazujące z punktem zerowym jest idealnym rozwiązaniem przy
produkcji małych i dużych serii.

Do innych zalet tych mocowań należy:

• duża dokładność powtórzeń,
• małe gabaryty,
• wysoka wytrzymałość,
• możliwość obrabiania przedmiotu z pięciu stron,
• możliwość zastosowania w różnych branżach produkcyjnych,
• bezpieczeństwo procesu,
• odporność na zabrudzenia, łatwe oczyszczanie,

Charakterystyka oprzyrządowania do mocowań bazujących z punktem

zerowym firmy Kipp

System mocujący Ball Lock firmy Kipp pozwala zamocowanie płyt podstawy w
kilka sekund. W skład systemu wchodzi cylinder pozycjonujący, tulei centrującej,
tulei mocującej.

075

Rys. System Ball Lock

firmy Kipp

– przez i po

zamocowaniu palety

Następnie wkładamy cylinder pozycjonujący przez obie warstwy płyt.
Końcową czynnością jest przytwierdzenie elementów poprzez skręcenie śruby
wewnątrz cylindra, w którym znajdują się trzy kulki. Działając śrubą wykonujemy
nacisk na duża kulę, która działa na trzy mniejsze lokując się w stożkowej
powierzchni wewnętrznej tulei mocującej.

076

Aby zamocować płytę do stołu obrabiarki umieszczamy dwie tuleje centrujące w
podstawie oraz dwie tuleje mocujące w stole obrabiarki. Następnie wkładamy
cylinder pozycjonujący przez obie warstwy płyt. Końcową czynnością jest
przytwierdzenie elementów poprzez skręcenie śruby wewnątrz cylindra, w którym
znajdują się trzy kulki. Działając śrubą wykonujemy nacisk na duża kulę, która
działa na trzy mniejsze lokując się w stożkowej powierzchni wewnętrznej tulei
mocującej.

Rys. System Ball Lock firmy

Kipp

– sposób mocowania

Każda podstawa powinna
zawierać dwa otwory, w które
umieszczamy tuleje centrujące
(na przeciwległych rogach).
Jeśli jest wymagana większa
siła mocowania należy
rozwiercić pozostałe otwory
(na przeciwległych rogach) o
0.4 do 0.6 mm większe od
średnicy cylindra
pozycjonującego.

Dokładność pozycjonowania tym systemem wynosi od 0.013 do 0.038 mm.

077

Rys. System Ball Lock firmy Kipp

– szkic mocowania

078

Wielokrotny system mocowania –

imadła maszynowe

079

Wiadomości podstawowe

Imadła maszynowe znajdują zastosowanie w produkcji jednostkowej,
małoseryjnej oraz seryjnej. Firmy produkujące oprzyrządowanie ma w swoim
asortymencie imadła maszynowe, dzięki temu istnieje szereg różnych rozwiązań
konstrukcyjnych. do najczęstszych rodzajów imadeł należą:

imadła maszynowe stałe z jedną szczęką stałą i
drugą przesuwną – posiadają szczęki
rowkowane, możliwe jest też zastąpienie je
szczękami specjalnymi dostosowane do kształtu
przedmiotu (rysunek →)

Imadła maszynowe ze szczęką przesuwną
posiadająca dociski kształtowe
przystosowujących się do przedmiotu

(← rysunek),

imadła obrotowe – pozwalają obrócić obrabiany
przedmiot o wymagany kąt bez jego konieczności
odmocowania (rysunek →),

080

imadła maszynowe o budowie modułowej – charakteryzują się dużą
sztywnością oraz dokładnością.
Pozwalają zamocować na raz od jednego do kilku elementów w zależności od
konstrukcji. Modułowa budowa pozwala łączyć imadła w zależności od potrzeb.
Na rysunku pokazane są różne sposoby mocowania.

Rys. Położenie
imadeł maszynowych:
a) w pozycji poziomej,
b) w pozycji bocznej,
c) dwa imadła
pionowo na
podstawie,
d)cztery imadła
pionowo na
podstawie

081

Niektóre firmy w swoim asortymencie oprócz imadeł z mocowanie ręcznym posiadają
również imadła z mocowaniem hydraulicznym lub pneumatycznym.
Najczęściej w przemyśle spotyka się imadła blokowe posiadające możliwość mocowania
naraz kilku przedmiotów. Imadła te przeważnie montuje się w wieże.
Jednymi z takich producentów które zajmują się ich produkcją są firmy Kipp oraz Hilma.

Wielokrotny system mocowania firmy Kipp

System imadeł KMSS jest stosowany w celu zamocowania różnego rodzaju elementów
na stole obrabiarki lub paletach. Ząbkowanemu korpus umożliwia pewny oraz dokładne
mocowanie szczęk. Łącząc kilka imadeł ze sobą w pozycji pionowej lub ukośnie na
palecie umożliwia zamontowanie większej ilości elementów (rys.).

Rys. System

imadeł KMSS

082

Budowa systemu oraz sposób montażu została pokazana została na rysunku .
Dzięki zastosowaniu klina ruchomego możliwe jest mocowanie równocześnie dwóch
elementów duża siłą. System umożliwia mocowanie elementów do 120 mm, z siłą od
11 do 50 kN w zależności od modelu systemu.

Rys. Budowa oraz

montaż system imadeł

KMSS

083

System wież mocujących T

Niezwykle mocny, efektywny system umożliwiający mocowanie czterech różnych
elementów obrabianych.
System stanowi integralna całość co zapewnia dużą precyzje oraz stateczność.
Mocowanie co 90

° przedmiotów umożliwia ich późniejsze obrabianie z 3 różnych

stron. Idealnie nadaje się do produkcji jednostkowej, małoseryjnej na poziomych
centrach obróbkowych.
System jest dostępny w dwóch różnych wielkościach (T100 oraz T125).
Siła mocowania wynosi do 40 kN, maksymalna długość przedmiotu obrabianego
wynosi 431mm (przy zastosowaniu szczęk pomocniczych).

Rys. System wież

mocujących T

084

System wież mocujących TS

System doskonale nadaje się (jak poprzedni) w elastycznych systemach
produkcyjnych gdzie istnieje możliwość wymiany palet.

Umożliwia zamocowanie do 16 różnych przedmiotów obrabianych. Stalowa
jednoczęściowa wieża oraz podstawa wykonana z aluminium o wysokiej
wytrzymałości powoduje ze cały system jest stabilny oraz precyzyjny.

Przy mocowaniu ręcznym siła mocowania sięga około 40kN.

System szybko dostosowuje się do kolejnych elementów obrabianych, a dzięki gęsto
ulokowanych przedmiotów zyskujemy utratę niepotrzebnych ruchów od detalu do
detalu.

Zastosowanie pneumatycznego klucza do śruby mocującej elementy obrabiane
powodujemy wysoki stopień wygody operatora. Zamocowanie jak i odmocowanie jest
uruchamiane nożnie co powoduje, ze operatora ma wolne ręce którymi umieszcza
obrabiane elementy w systemie.

System jest dostępny w trzech różnych wielkościach (TS100, TS125 oraz TS125L).

085

Rys. System wież mocujących TS

086

Wielokrotny system mocowania MSH

MSH jest wysoko precyzyjnym systemem do mocowania wielu przedmiotów o
różnorodnych kształtach, rozmiarach w małych, średnich lub dużych partiach.

System można używać indywidualnie albo łączyć je z dodatkowymi elementami
(

rysunek

) na centrach obróbkowych, wszystkich obrabiarkach oraz

elastycznych systemach produkcyjnych.

Dzięki prostemu i dobrze pomyślanej konstrukcji system jest bezpieczny jak i
łatwy w obsłudze dla operatora.

Budowa modułowa pozwala dostosować uchwyt pod przyszły przedmiot
obrabiany a małe odstępy między kolejnymi elementami pozwalają zlikwidować
niepotrzebne ruchy narzędzia.

Ząbkowanemu korpus umożliwia pewny oraz dokładne mocowanie modułów
mocujących. Długość korpusów w zależności od zapotrzebowania wynoszą od
250 do 750 mm.

Siła mocowania wynosi od 17 do 40 kN, w zależności od zastosowanych
elementów mocujących.

087

Rys. Wielokrotny system mocowania MSH

– 3 wersje:

a) Premium, b) EasyClamp, c) Goliath

088

Rys. Budowa systemu MSH: 1- korpus, 2-

moduł stały (standardowy), 3- moduł

stały, 4- moduł zaciskowy, 5- szczęki zaciskowe, 6- wsporniki elementu

obrabianego, 7- blokady, 8-

moduł zaciskowy, 9- klucz dynamometryczny

089

Poniżej pokazano sposób montażu
poszczególnych komponentów.
Na początki moduł zaciskowy wkładamy przez
szczelinę wykonana w korpusie

Za pomocą skali wykonanej na obudowie
korpusu oraz ząbkowanej powierzchni (zarówno
na elementach mocujących jak i korpusie),
dokładnie pozycjonujemy moduł zaciskowy

Ostatecznym krokiem jest przykręcenie śruby
mocującej moduł zaciskowy do korpusu
kluczem dynamometrycznym z siłą 50-70 Nm

090

Rys. Wielokrotny system mocowania MSH

091

Poniższy rysunek pokazuje te systemy, które zostaną omówione.

Rys. Systemy mocowań firmy STARK

CHARAKTERYSTYKA OPRZYRZĄDOWANIA DO MOCOWAŃ BAZUJĄCYCH

Z PUNKTEM ZEROWYM

NA PRZYKŁADZIE FIRMY STARK

Firma STARK w swoim asortymencie ma kilka

systemów bazujących z

punktem zerowym. Od mechanicznych, pneumatycznych na hydraulicznych
skończywszy

092

System SPEEDY metec

System SPEEDY metec

jest mechanicznym systemem mocowania,

wiec nie jest wymagane żadne medium. Ekonomiczność i łatwość obsługi - dwa
obroty wystarczają do pewnego, mocnego zamocowania z dużą siła. Prosta i
mocna konstrukcja umożliwia długi okres użytkowania oraz szybkie mocowanie.
Budowa mechanizmu pokazana jest na rysunku

Rys. System

SPEEDY metec

Mocowanie SPEEDY metric występuje w trzech odmianach, siła mocowania
wynosi od 12 kN do 50 kN. System jest wysoko elastyczny dzięki zastosowaniu
różnych końcówek mocujących. Powtarzalność po wymianie palety osiąga
wartość ~ 0,01 mm.

093

Zasada działania mocowania przedstawiona jest na rysunku .
Umieszczamy płytę z zamocowanym trzpieniem mocującym na systemie (

rys. a

następnie kręcąc śrubą powodujemy ruch klina ryglującego i zamocowanie (

rys. b

Aby otworzyć i zwolnic mocowanie, postępujemy odwrotnie (

rys. c,d

Rys. System SPEEDY metec

– zasada działania

094

W celu dostosowania mocowania do potrzeb klientów możliwe jest zastosowanie
przedłużki (

rysunek ),

która oprócz ułatwienia obsługi „zatopionego” systemu,

zapobiega skutecznie dostawaniu się zanieczyszczeń do środka.

Rys. System SPEEDY metec

– przedłużka

095

Dzięki mechanicznemu systemowi mocowania skraca się czas na wymianę
uchwytów, palet, urządzeń, imadeł maszynowych a co za tym idzie zwiększa się ilość
obrabianych elementów.
Ponowne zamocowanie trwa kilka minut przy bardzo dużej powtarzalności
mocowania.
Na rysunku pokazany jest przykład zamocowanego imadła maszynowego.

Rys. System SPEEDY metec

– mocowanie imadeł maszynowych

096

System SPEEDY hydratec

System SPEEDY hydratec dosiada podwójny mechanizm hydrauliczny, który
mocuje oraz zwalnia elementy. System ten dzięki szybkim cyklom mocowania
jak i zwalniania doskonale się nadaje do zautomatyzowanej produkcji.

Rys. System SPEEDY hydratec

Długi czas eksploatowania jest
dodatkowym atutem.

Regulowana siła mocowania osiągająca
wartość aż do 20 kN.

Dzięki stożkowatemu kształtowi oraz
systemowi czyszczenia sprężonym
powietrzem w czasie wymiany elementy
powodują, że system nie ulega
zanieczyszczeniu brudem czy opiłkami
metalu

097

Budowa systemu SPEEDY hydratec

oraz zasada działania jego mocowania

została pokazana na rysunku

Aby zwolnić zamocowanie (rys. a)
najpierw podawane jest sprężone
powietrze (1). Następnym krokiem
jest uruchomienie systemu
hydraulicznego (1), co spowoduje
uniesienie się mechanizmu
mocującego, a następnie podstawy
na wysokość ~4 mm, po czym
następuje zwolnienie zacisku (kulki
mocujące chowają się w
szczelinach elementu
przesuwnego). Tłok (5) napędzany
sprężonym powietrzem (2) nie
wypycha podstawy, trzeba to zrobić
ręcznie lub automatycznie przy
użyciu robota.

Tłok pełni funkcje wspomagającą, wyjmowanie oraz oczyszczenie okolic systemu z
zanieczyszczeń przy pomocy otworów na jego końcach (rys. 3.54b). Następuje
wymiana podstawy (rys. c). Mocując podstawę naciskamy elementem mocującym
na tłok powodując jego schowanie (rys. d). Szczelina miedzy podstawą a
systemem, podobnie jak w czasie zwalniania, wynosi ~4 mm.

098

W tym momencie system hydrauliczny (1) przestaje pompować olej a zaczyna
drugi

(3), powodując przesuniecie elementu przesuwnego w dół (4) przy

równoczesnym wysunięciu kulek (6), które chwytają element mocujący (8).
Następuje trwałe zamocowanie (rys. e).

Rys. System

SPEEDY hydratec

System SPEEDY airtec

System SPEEDY airtec posiada mechaniczny system mocowania, natomiast do
zwolnienia służy system sprężonego powietrza o ciśnieniu 6 bar, dzięki temu jest
tylko jedno przyłącze do modułu. Dzięki systemom blokad, nawet w sytuacjach
awaryjnych następuje odcięcie sprężonego powietrza, system utrzymuje stałą siłę
20 kN. System ten doskonale nadaje się w branżach, gdzie wymagane jest
zachowanie czystości (systemy bezolejowe) np. przemysł techniki medycznej,
spożywczej.

099

Rys. System SPEEDY airtec

System airtec dostępny jest w trzech rozmiarach ø 80 mm, ø 105 mm, ø 155 mm
(rys.), cechą wspólną jest ta sama średnica elementu mocującego. Posiada
zabezpieczenia przed obrotem oraz otwory ustalające. Modułowa konstrukcja
ułatwia montaż. Mechanizm mocowania jest dostępny w 4 wariantach: z
kołnierzem bazującym, z złączem wewnętrznym, z otworem ustalającym dla
zabezpieczenia przed obrotem, z powierzchnią roboczą z zintegrowanym
odpowietrzaniem.

Rys. System SPEEDY airtec

0100

Zasada działania systemu pokazana na rysunku. Aby zwolnić mocowanie należy
przewodem (1) wprowadzić sprężone powietrze do modułu. Nastąpi uruchomienie
mechanizmu mocującego (2) i następuje zwolnienie (rys. b).

Rys. System SPEEDY airtec

– zasada działania

Kolejnym krokiem jest zmiana oprzyrządowania (rys. c). W celu zamocowania
należy odłączyć sprężone powietrze, mechanizm (3) spowoduje podniesienie się
mechanizmu mocowania (2) i przytwierdzenie podstawy (rys d).

0101

Automatyzacja

Firma STARK oprócz doskonałych systemów szybkiego mocowania posiada również
możliwość ich automatyzacji. W tym celu firma proponuje użycia zmieniacza palet
SPW. Stosowanie automatycznej wymiany palet spowoduje obniżenie czasu
pomocniczego, a tym samym zmniejszenie kosztu wytwarzanych produktów.

Rys. Zmieniacz palet SPW firmy STARK

Dzięki zastosowaniu w produkcji systemów mocujących palet, do tego połączymy
to wszystko zmieniaczem palet (rys., można wtedy powiedzieć że nasza produkcja
jest w pełni zautomatyzowana.

0102

Rys. Struktura automatyzacji produkcji

Przy 8-godzinnym dniu pracy, czas
przeznaczony na zmianę przedmiotów
obrabianych wynosi około 100 min bez
stosowania szybkiego mocowania.
Gdy zastosujemy szybkie mocowanie i
kolejny przedmiot do obróbki będzie
mocowany poza obrabiarką, czas ten skraca
się do około 25 min.
Natomiast miażdżące zwycięstwo nad nimi
ma zautomatyzowanie tego procesu.
Czas spada do około 5 minut, z tego wynika
ze zyskujemy ok. 95% czasu, który
marnowaliśmy na ręczne mocowanie.

A- mocowanie przedmiotu obrabianego na
obrabiarce,
B-

ręcznie zmiana palety (po zamocowaniu

przedmiotu poza obrabiarką) używając
szybkich złączy STARK,
C-

w pełni automatyczna wymiana palet

Rys. Czas przeznaczony na mocowanie przedmiotów w czasie 8 godzinnego dnia pracy

0103

PORÓWNANIE SYSTEMÓW

Cechą charakterystyczną uniwersalnych uchwytów składanych są elementy
znormalizowane, z których buduje się uchwyt. Umożliwia to zamocować każdego
rodzaju element bez potrzeby wykonywania od początku nowego uchwytu
specjalnego. Dlatego tego typu uchwyty doskonale nadają się do znajdują
zastosowanie w produkcji jednostkowej, małoseryjnej oraz do wykonywania
prototypów.

W prexentacji przedstawiono system uchwytów składanych firmy Kipp. Innymi
firmami zajmującymi się produkcją tego typu oprzyrządowania są firmy m.in. AMF
oraz HOHENSTEIN.

Ogólne przeznaczenie tych systemów jest podobne, różną się miedzy sobą tylko i
wyłącznie rozwiązaniami konstrukcyjnymi. Dlatego też w pracy pokazano
rozwiązanie jednego systemu uchwytów składanych.

Każda firma produkująca jakiekolwiek oprzyrządowanie w swoim asortymencie
posiada również systemy umożliwiające szybkie zmiany oprzyrządowania.

Mocowania bazujące z punktem zerowym jest idealnym rozwiązaniem przy
produkcji małych i dużych serii.

0104

W tabeli pokazano porównanie systemów pod względem dokładności, siły
mocowań elementów oraz możliwości automatyzacji.
Systemami mocującymi nie zdolnymi do automatyzacji są: Ball Lock firmy KIPP
oraz SPEEDY metec firmy STARK. Ball Lock umożliwia szybkie mocowanie
podstaw z zamocowanymi elementem do stołu obrabiarki. SPEEDY metric służy
do mocowania urządzeń, imadeł maszynowych, palet z zamocowanymi
elementami.

Tab. Porównanie systemów paletyzacji pod względem dokładności, siły mocowań

elementów oraz możliwości automatyzacji

0105