Mantendo-se seguro ao dobrar as peças rapidamente em uma prensa

Mantendo-se seguro ao dobrar as peças rapidamente em uma prensa

A tecnologia moderna de freios por prensa aumenta a produtividade, a segurança

Freio elétrico da imprensa de Bystronic

Historicamente, a maioria dos desenvolvimentos na tecnologia de freios por prensa foi focada nos tempos de setup. A mudança dos requisitos do mercado forçou os fabricantes a procurar formas mais econômicas de lidar com tamanhos menores de lotes. Nos anos 90, os OEMs e seus fornecedores não estavam mais interessados em transportar grandes níveis de estoques por meio de desacelerações na economia e, como resultado, eles colocaram demandas just-in-time nas costas dos fabricantes.

Hoje, a indústria está vendo a proliferação da tecnologia de corte a laser de fibra de alta velocidade, que também está causando outro impacto significativo na indústria de chapas metálicas. Os lasers de fibra são capazes de produzir mais de duas vezes as peças que o laser CO ₂ padrão da indústria na mesma quantidade de tempo de corte. Por causa dessa mudança dramática nas capacidades de corte, outros processos de fabricação relacionados a chapas metálicas inevitavelmente tiveram que se adaptar também.

Para muitos fabricantes, a próxima operação a jusante após o corte é a flexão dessas peças em um prensa de freio. No entanto, o simples aumento das velocidades do aríete não é a solução definitiva para acompanhar as demandas crescentes dos clientes e as máquinas de corte a laser mais rápidas. Aumentar a produtividade geral, sem comprometer a segurança do operador, é o objetivo. É aí que a tecnologia dá uma mãozinha.

O surgimento do freio de imprensa elétrica

Obviamente, melhorar a unidade de impressão tem muito a ver com produtividade. A mais nova tecnologia para dobrar peças mais rapidamente é o chamado acionamento por prensa elétrica (veja a Figura 1 ). Prensa de acionamento elétrico, ou prensa de acionamento elétrico, refere-se a um acionador de acionamento direto no qual as voltas do motor estão diretamente relacionadas ao movimento do aríete. Isso geralmente é conseguido através da redução maciça de engrenagens mecânicas. As velocidades de ram alcançáveis são maiores com esta tecnologia de acionamento direto. Grande parte dos ganhos de produtividade vem da capacidade do carneiro de acelerar rapidamente; Com este cenário, é claro, o ariete também desacelera rapidamente para manter o operador seguro.

Os prensadores elétricos são duas vezes mais produtivos que um prensa hidráulico convencional. Isso está de acordo com os aumentos de produção associados à tecnologia de corte a laser de fibra.

As prensas hidráulicas hidráulicas são frequentemente colocadas na mesma categoria que as prensas elétricas, porque funcionam muito como um acionamento por pressão de ação direta. Essa tecnologia de freio por prensa híbrida emprega a relação de deslocamento da bomba e diâmetro do cilindro para obter vantagem mecânica, assim como um freio de prensa hidráulico convencional, mas a similaridade termina aí. O motor de acionamento da prensa da tecnologia híbrida é um servomotor, e a bomba envia óleo diretamente para os cilindros. Quando a bomba gira, o aríete se move, eliminando os atrasos de tempo de reação típicos associados às válvulas de controle de fluxo nos prensores hidráulicos.

Uma visão de segurança

Cortinas de luz têm sido usadas há décadas para proteger o operador. Eles criam uma barreira virtual na frente da máquina. Se o operador inadvertidamente colocar qualquer parte de seu corpo na zona protegida, o aríete ficará desativado. Como a maioria dessas barreiras se baseia em um único ponto de interrupção de luz física, elas não podem distinguir entre o branco parcialmente formado e qualquer parte do operador. Devido a isso, o operador do freio de prensagem freqüentemente silencia manualmente a zona de barreira ou desliga completamente todo o sistema de proteção.

Devido a essa falsa segurança com cortinas de luz, sistemas de proteção do tipo laser e de visão foram introduzidos (consulte a Figura 2 ). Estes sistemas são “mais inteligentes” do que as cortinas de luz convencionais. Por exemplo, eles podem reconhecer a diferença entre um flange dobrado em uma caixa de quatro lados e a mão do operador sob o punção. Os sistemas tipo visão também tendem a permitir flexão ininterrupta de flanges frontais mais curtas também. Os sistemas do tipo laser funcionam como um interruptor de limite: quebra o feixe e o aríete pára.

Uma vantagem importante dos sistemas de visão é que eles permitem que o aríete permaneça na alta velocidade de aproximação por mais tempo antes de mudar para a velocidade de curvatura mais lenta. Este recurso por si só reduz o tempo de ciclo do aríete em outros 20%, quando comparado aos tradicionais prensadores hidráulicos.

Alguns sistemas de visão até mesmo redimensionam a zona de segurança na frente do punção automaticamente de acordo com a velocidade do aríete. Cada curso é então otimizado ainda mais. Sistema de vigilância a laser Pressbrake CNC Pilz da Alemanha

Os sistemas baseados na visão não só reagem mais rapidamente do que os protetores de luz convencionais, mas também tendem a ter mais recursos porque “enxergam” mais informações. Por exemplo, sistemas de imagem podem ser usados para verificar a altura do punção e o ângulo de punção. Se o sistema de segurança de visão não reconhecer uma ferramenta, a máquina para. Isso reduz muito a possibilidade de quebrar ferramentas instaladas incorretamente.

Controles avançados de dobra de ajuda

A tecnologia também está sendo usada para abordar simultaneamente os riscos inerentes ao trabalho com essas máquinas de alto desempenho. A melhoria mais espetacular é a divergência do chamado controle numérico (NC) para o controle gráfico.

Freios de imprensa NC clássicos informam o operador sobre o ciclo do processo em números. Press-freios, entretanto, evoluíram para máquinas multiaxiais. Não é incomum ter de quatro a seis eixos de controle automatizado em um backgouge sozinho. A grande quantidade de números agora exibidos para o operador é esmagadora e às vezes indecifrável, especialmente quando se trabalha em unidades não-nativas, como milímetros para operadores dos EUA.

Os controles gráficos mais avançados agora fornecem ao operador modelos em escala detalhados. O operador vê uma prévia do processo (veja a Figura 3 ), e o que ele vê é o que ele recebe quando aperta o pedal. Isso alerta o operador do backgauge potencialmente empurrando a folha para ele.

Um exemplo de como esse tipo de controle gráfico pode fazer a diferença é quando a peça colide com o freio da prensa durante a flexão (consulte a Figura 4 ). É extremamente importante que o operador do freio esteja ciente de quando e onde essas colisões ou pontos secundários podem ocorrer.

O ambiente ao redor da prensa normalmente contém pilhas de peças planas, cestos de peças moldadas, mesas de trabalho, caixas de ferramentas e suportes de folhas frontais conectados ao trinco de pressão. Todos esses itens são riscos potenciais quando as peças estão sendo formadas mais rapidamente. A tecnologia pode ser usada para identificar o tamanho e a forma da zona de perigo para cada parte diferente. Por exemplo, quando os flanges estão presentes no centro da peça, o flange frontal se forma (veja a Figura 5 ). Mesmo alguns dos operadores mais experientes não antecipam quando a peça vai se mover durante a flexão.

Esses avanços tecnológicos nem sempre se limitam a apenas freios de prensa elétrica. Os prensas elétricas têm seu ponto ideal, em um intervalo de 90 toneladas ou menos. Isso ocorre porque o sistema de acionamento da prensa elétrica se torna exponencialmente mais complicado ao distribuir cargas mais altas em comprimentos de feixe mais longos. Prensas hidráulicas convencionais, por outro lado, podem facilmente obter vantagens mecânicas simplesmente aumentando o diâmetro do cilindro. Através da aplicação de tecnologia moderna também, essas máquinas hidráulicas convencionais agora podem se aproximar da produtividade dos freios de prensa elétrica. Com o fluxo hidráulico aprimorado, as velocidades de avanço podem ser avançadas em 40% ou mais quando comparadas às configurações hidráulicas convencionais.

Os prensadores elétricos também estão ligados a custos reduzidos de energia, mas isso também pode ser aplicado a prensas hidráulicas convencionais graças à tecnologia avançada. Emuladores de frequência variável são colocados a montante da fonte de alimentação do motor principal. Em vez de executar o grupo bomba / motor a uma corrente alternada constante de 60 ciclos por segundo, o emulador de frequência variável altera gradualmente a velocidade do motor aumentando ou diminuindo gradualmente a frequência da CA. Este processo cria um sistema dinâmico porque a velocidade é controlada pelos ciclos por minuto da CA, não pela voltagem. O consumo de energia é reduzido no intervalo de 30%.

Suporte adicional

Produtividades mais altas em máquinas maiores criam outros problemas de segurança. Peças maiores processadas mais rapidamente significa que os operadores também se desgastam mais rápido. Algumas lojas de produção progressiva agora desligam seus operadores do freio da prensa para dar uma folga de todo o trabalho pesado. A tecnologia pode ajudar aqui.

Suportes dinâmicos de folhas podem ser adicionados para fazer o trabalho pesado (veja a Figura 6 ). O operador simplesmente coloca a placa contra o batente traseiro e pressiona o pedal. O levantamento é sincronizado automaticamente com o movimento do aríete. Devido aos movimentos rotativos e de trefilação do material durante a flexão, outros três eixos de controle de movimento são necessários para garantir o movimento harmonizado entre a placa e o elevador.

Os suportes dinâmicos de folhas também melhoram a qualidade, eliminando a possibilidade de uma dobra para trás quando o operador não suporta a peça corretamente durante todo o ciclo do aríete.

A tecnologia também está mudando a forma das ferramentas. A maioria dos modernos freios são equipados com um sistema de fixação de ferramentas elétricas. Esses sistemas afetam principalmente o tempo de configuração, não apenas reduzindo a perda de tempo devido ao aperto dos parafusos, mas também ao assentar automaticamente as ferramentas na posição inicial, eliminando assim a possibilidade de ferramentas instaladas incorretamente.

A maioria dos fabricantes de ferramentas de aterramento de precisão utiliza algum tipo de trava de segurança para proteger o operador contra a queda de ferramentas. Uma captura de rabo de andorinha de comprimento total é um novo recurso introduzido no mercado norte-americano (veja a Figura 7 ). Este sistema não apenas protege o soco de cair se a fixação é aberta quando o aríete está levantado, mas também permite a instalação vertical frontal e a remoção de qualquer tamanho ou peso de perfuração.

Outra característica notável de segurança e produtividade é que a instalação horizontal lateral e a remoção são melhoradas devido ao deslizamento de cauda de andorinha de comprimento total.

No geral, os recentes avanços tecnológicos tornaram mais fácil para as operações de dobragem dos fabricantes acompanharem os sistemas de corte mais rápidos da atualidade, ao mesmo tempo em que melhoraram significativamente a segurança do operador.

Folha de metal dianteira que dobra Follws