Lanțuri energetice pentru o mașină de tăiat cu jet de apă 3D XXL

• Ce era necesar: portcablu din polimer din seria E4.1, cabluri energetice chainflex, cabluri CAN bus, sistemul Guidelok pentru portcabluri
• Cerințe: Capetele de tăiere trebuiau să fie alimentate în condiții de siguranță cu energie, semnale, aer comprimat și apă, să se deplaseze pe o distanță de până la 32 m și să funcționeze la o viteză max. viteza de deplasare de 20 m/min. Din cauza frecării și a șpanului, cursa superioară nu putea glisare pe cursa inferioară.
• Industrie: Mașini-unelte
• Succesul clientului: Datorită sistemului Guidelok, s-a putut asigura un ghidaj rezistent al cursei superioare cu puține componente și mijloace simple. Durata de viață a the chain este mai mare, iar șpanul nu îl poate deteriora.

Ridder este recunoscută ca specialist în tăierea cu jet de apă: jeturile de apă generează o presiune aproape de neimaginat (3.800 bar) pentru a tăia metale și materiale plastice. Avantajele procesului „la rece” constau în faptul că în timpul tăierii nu se produc emisii nocive și că suprafața tăiată capătă un finisaj perfect, chiar și fără prelucrare ulterioară. Și tăierea se face fără nicio deformare.
Inițial, Ridder a dezvoltat sisteme dotate cu o masă de tăiere pentru prelucrarea 2D. Ulterior, au fost adăugate sistemele de roboți liniari 3D din seria Waricut, care se deplasau pe axe verticale. Dar aceasta este cea mai mare mașină pe care Ridder a pus-o în funcțiune până în prezent:
Grupul Anssems, cu sediul în Olanda, a comandat o mașină de tăiat cu jet de apă cu cinci axe, cu un volum de tăiere de 32.050 x 5.050 x 1.900 mm (axele X/Y/Z), destinată producției de remorci pentru cai. Două poduri, fiecare dotat cu un cap de tăiere 3D, se deplasează pe axe de robot liniar de 32 de metri. Mașina este împărțită în patru cabine, astfel încât cele două capete de tăiere să poată prelucra câte o piesă fiecare, în timp ce celelalte două cabine sunt în curs de schimbare. Astfel se asigură utilizarea continuă a sistemului. Fiecare cap de tăiere se poate deplasa către toate cele patru cabine, asigurând un nivel ridicat de flexibilitate și disponibilitate.
Rolul mașinii de tăiat cu jet de apă în procesul de producție va fi acela de a prelucra suprastructurile din plastic armat cu fibră de sticlă, care au fost laminate și modelate în etapele anterioare de lucru, și de a realiza, de exemplu, decupajele pentru uși în remorca pentru cai. Aceasta asigură o precizie foarte ridicată. Deși sistemele funcționează de obicei cu o precizie de ≤ ± 20 µm pe metru, cursele lungi fac ca acest sistem să aibă o precizie de 50 µm. Inginerii de proiectare de la Ridder au trebuit să rezolve problema alimentării capetelor de tăiere cu energie, semnale, aer comprimat și (desigur) apă. De asemenea, a trebuit să se țină seama de vitezele maxime de cursă ale axelor liniare (20 m/min). Dar cea mai mare problemă a fost durata lungă a călătoriei. Având în vedere aceste lungimi, este foarte probabil ca ramura superioară a lanțului să se sprijine pur și simplu pe cursa inferioară (principiul portcablului de glisare). Prin urmare, acest sistem nu ar fi putut aluneca din două motive: încărcarea grea și cursa lungă ar fi generat o frecare prea mare. Iar conducta de înaltă presiune pentru alimentarea cu apă necesită o rază de curbură mai mare, așa că principiul „lanț pe lanț” nu a putut fi luat în considerare.

Inginerii proiectanți au optat pentru o soluție care și-a dovedit deja eficiența în alte sisteme Ridder: un portcablu din polimer din seria E4.1. Portcablu are o lățime de 100 mm și o înălțime de 56 mm. Pe lângă cablul de înaltă presiune cu diametrul de ¼", acesta conține și cablurile speciale de alimentare „chainflex” pentru capul de tăiere 3D, care sunt adecvate pentru mișcare continuă, precum și cablurile CAN bus pentru comunicații. O traversă centrală asigură separarea fiabilă a cablului de înaltă presiune de cablurile electrice. Pentru a menține cele două lanțuri cât mai scurte posibil, având o cursă de 32 m, alimentarea se realizează în mijlocul traseului de deplasare.
Cu toate acestea, trebuia găsită o soluție și pentru problema ieșirii the chain din angrenaj. Dacă se pot acumula șpanuri pe partea superioară a cursei inferioare, principiul the chain de glisare trebuie abandonat, deoarece șpanurile pot deteriora componentele the chain care alunecă unele peste altele. Pentru aceste situații, a fost dezvoltat așa-numitul sistem guidelok pentru portcablu, care permite ghidarea independentă a cursei superioare. Este alcătuit din elemente de susținere dispuse în perechi, în care sunt montate suporturi de pivotare pentru role. Atunci când the chain este ghidat pe lângă suporturi, suporturile rolelor se rotesc spre interior și apoi din nou spre exterior pentru a ghida the chain. Astfel, banda superioară se sprijină pe suportul rolei și menține distanța față de banda inferioară. Acest principiu prezintă, de asemenea, avantajul că raza de curbură a lanțului poate fi stabilită în mod liber: aceasta rezultă pur și simplu din înălțimea la care sunt fixate suporturile rolelor.
În acest fel, se poate asigura un ghidaj foarte solid al cursei superioare cu mijloace simple și puține componente – iar lungimea nesprijinită a portcablului poate fi mărită considerabil. Deoarece lanțul din sistemul Guidelok este ghidat de role, este necesară o forță de împingere/tragere foarte mică pentru a-l deplasa, ceea ce asigură o funcționare eficientă din punct de vedere energetic și fără sincope a lanțului.
Rezultatele testelor au confirmat, la rândul lor, performanța sistemului. La punerea în funcțiune, mai multe dispozitive de fixare cu suprastructuri pentru remorci sunt poziționate cu precizie într-o cabină, iar un program CAD/CAM 3D permite prelucrarea complet automată a suprastructurilor din plastic armat cu fibră de sticlă. Capul de tăiere mobil, care se poate înclina cu ±95° și se poate roti cu ±540°, permite tăierea chiar și în zonele greu accesibile. Și, în timp ce sistemul își desfășoară programul în două cabine, celelalte două pot fi deja încărcate cu componente noi.