Vpenjala so nepogrešljiv člen v avtomatiziranih rešitvah

Hitre vpenjalne enote so nujne za izboljšanje kakovosti, racionalizacijo in humanizacijo delovnega procesa.

Vpenjalnih komponent in sistemov je veliko. Strokovnjaki so mnenja, da si brez učinkovitih mehanizmov na vpenjalnem elementu ni več mogoče zamisliti zanesljivih avtomatiziranih rešitev in veriženja strojev. Inovativni vpenjalni element se namreč lahko prilagodi vsaki specifični situaciji obdelave.

Kako delujejo posamezni vpenjalni sistemi?

Namen vpenjalne naprave je držati obdelovanec v pravilnem relativnem položaju v vpenjalu in zagotoviti, da se le-ta ne premakne pod rezalnimi silami. Potreben je tudi za pritrditev šablone na obdelovanec.

Najučinkovitejša shema vpenjanja zagotavlja, da je vpenjanje ustrezno, hkrati pa mora biti zasnova vpenjalne naprave takšna, da je čas delovanja šablone ali vpenjala čim krajši. Tako so za visoke stopnje proizvodnje bistvene hitro delujoče spone, medtem ko so preproste spone lahko primerne za manjše serije.

Vpenjalni elementi

Vpenjalni elementi se uporabljajo za vpenjanje obdelovancev v vpenjalno napravo za namene strojne obdelave. Različne komponente držijo obdelovanec v položaju za CNC obdelavo.

Vpenjalne elemente lahko glede na način izvajanja vpenjalne sile razdelimo na mehanske, hidravlične, vakuumske ali magnetne vpenjalne elemente.

Mehanski vpenjalni elementi

Mehanski vpenjalni elementi zahtevajo zamudno in natančno vpenjanje, hkrati pa zagotavljajo visoke vpenjalne sile s samozaklepanjem vpenjalnih elementov. Mehanski vpenjalni elementi so ekscentrični vzvodi, strojni primeži, nagibne kotne mize ali vrtljive indeksne mize. Primerni so za stružne naprave, manj pa za rezkalne naprave, saj med rezkanjem prihaja do močnejših tresljajev, kot jih lahko prenese tovrstna vpenjalna nastavitev.

Strojni primeži se uporabljajo za vpenjanje manjših in srednje velikih obdelovancev v enkratni in maloserijski proizvodnji. V primerjavi z drugimi sistemi so ti veliko manj kompleksni, zahtevajo manj vzdrževanja in so enostavni za uporabo. Zaradi tega so dobra in cenovno ugodna rešitev za mnoga standardna opravila.

Pnevmatski vpenjalni elementi

Pnevmatski vpenjalni cilindri omogočajo hitro zapiranje in odpiranje vpenjalne naprave. Zaradi nizkega dovoljenega delovnega tlaka ne ustvarjajo velikih vpenjalnih sil, zaradi odbojnega učinka zraka pa popustijo v primeru preobremenitve. Če se je temu potrebno izogniti, se priporoča kombinacija pnevmatske objemke s samozapornimi preklopnimi objemkami.

Hidravlični vpenjalni elementi

Hidravlični vpenjalni elementi zagotavljajo visoke vpenjalne sile in lahko hitro ustvarijo vpenjalni pritisk. So vsestranski in se lahko uporabljajo tudi za zahtevne oblike obdelovancev. Vpenjalna nastavitev je izjemno toga, vendar jo je mogoče samodejno krmiliti in zagotavlja enakomerno visoke vpenjalne sile na vseh vpenjalnih točkah.

Nemehansko vpenjanje

Nemehanske spone, kot so magnetne in vakuumske vpenjalne glave, se uporabljajo za držanje delov, ki jih druge naprave težko držijo zaradi njihove velikosti, oblike ali krhkosti. Magnetne vpenjalne glave lahko uporabljajo trajne magnete ali elektromagnete.

Magnetne vpenjalne naprave

Magnetne vpenjalne glave so očitno primerne za železne dele. Za druge materiale je treba uporabiti mehanske naprave in magnetne vpenjalne glave. Magnetne vpenjalne glave in dodatki so na voljo v številnih slogih in oblikah.

Magnetne vpenjalne naprave pritrdijo obdelovanec na trajno magnetne ali elektromagnetne vpenjalne plošče. To pomeni, da je mogoče zahtevnejše oblike obdelovancev lažje vpeti. Vendar pa lahko elektromagnetne vpenjalne plošče med delovanjem proizvajajo odpadno toploto, ki lahko deformira obdelovanec. Da bi to preprečili, se lahko kombinira obe vrsti magnetov. Po obdelavi je treba obdelovance razmagnetiti. Magnetne vpenjalne plošče in magnetne vpenjalne glave se uporabljajo pri rezkanju, struženju, erodiranju in brušenju. Prednosti magnetnih vpenjalnih elementov je velika, določljiva, koncentrirana vpenjalna sila ter primerljivo nizka poraba energije in zahteve po vzdrževanju.

Za nemagnetne dele so primerne vakuumske vpenjalne glave. Vakuumske vpenjalne glave izenačujejo vpenjalni pritisk po celotni vpenjalni površini. Primerne so za skoraj vsako obdelavo, zlasti tam, kjer je potrebno enakomerno vpenjanje.

Tehnologija vakuumskega vpenjanja

S tehnologijo vakuumskega vpenjanja lahko vpnemo tudi tanke in elastične materiale. Te vpenjalne naprave se uporabljajo predvsem pri strojni obdelavi lesa in plastike in pridejo do izraza, ko se aditivna proizvodnja s plastiko kombinira s strojno obdelavo. Vendar pa se zmogljivi vakuumski vpenjalni sistemi uporabljajo tudi pri obdelavi kovin in so še posebej nežni do obdelovanca, zlasti pri obdelavi aluminija in drugih barvnih kovin.