Jak unieruchomić detal w zależności od procesu produkcyjnego

Szybkie i powtarzalne mocowanie przedmiotów w różnego rodzaju procesach produkcyjnych często stanowi wyzwanie dla konstruktora urządzenia, a w późniejszym czasie również dla osoby obsługującej dany moduł maszyny. Konstruktor projektując urządzenie dąży do optymalizacji danego procesu produkcyjnego. Jest więc niezmiernie ważne, by proces odbywał się szybko i sprawnie. Brak optymalizacji prowadzi do straty czasu i surowców.

Na przykładzie wybranych produktów Elesa+Ganter zaprezentujemy jak szybko i sprawnie unieruchamiać detale, nie wykonując przy tym zbędnych czynności. W zależności od funkcjonalności, kształtu przedmiotu, sposobu montażu lub miejsca w zabudowie, unieruchomienie przedmiotu można zrealizować przy pomocy gotowych elementów takich jak:

1. Śruby z krzywką;
2. Dźwignie z krzywką;
3. Dociski boczne;
4. Zaciski centrujące;
5. Zaciski styczne.

Poniżej przedstawiamy rekomendowane rozwiązania w przypadku konkretnych potrzeb.

1. Unieruchomienie detalu w wąskich przestrzeniach 

Rys. 2 Śruby z krzywką GN 418.2

W tej konkretnie sytuacji polecamy śruby z krzywką o oznaczeniu GN 418.2 (rys. 2). Są to wytrzymałe i kompaktowe elementy wykonane z hartowanej stali. Ze względu na zwartą konstrukcję nie wymagają dużej ilości miejsca do montażu, natomiast sam montaż odbywa się za pomocą gniazda sześciokątnego umieszczonego w łbie śruby. Kształt śruby z krzywką umożliwia docisk montowanych detali zarówno w kierunku promieniowym jak i osiowym, zapewniając przy tym stałą siłę dociskową oraz samohamowność w dowolnym kątowym położeniu. Śruby z krzywką są najczęściej stosowane do mocowania:

• elementów w wąskiej przestrzeni;
• płaskich detali;
• elementów okrągłych.

2. Unieruchomienie detalu bez użycia klucza lub zamocowanie elementu w procesie obróbki

Rys. 3 Dźwignie z krzywką GN 918

Dźwignie z krzywką z serii GN 918 (rys. 3) charakteryzuje zdecydowanie większy skok krzywki oraz większa siła docisku niż w przypadku wyżej opisanych śrub. Ponadto do obsługi użytkownik nie potrzebuje dodatkowego narzędzia (klucza).

Do najważniejszych funkcji realizowanych za pomocą dźwigni należą:

–  dociskanie promieniowe – dźwignie GN 918

– dociskanie osiowe – dźwignie GN 918.2

–  odpychanie osiowe – dźwignia GN 918.1 

W przypadku dociskania oraz odpychania osiowego, krzywka posiada dodatkową powierzchnię klinową o małym kącie natarcia, co sprawia że dźwignia jest samohamowna. Takie rozwiązanie z powodzeniem sprawdza się przy produkcji przewodów hamulcowych. Specjalnie przygotowany stół roboczy został wyposażony w dźwignie z krzywką, które umożliwiają pewny i precyzyjny montaż matryc do zakuwania w/w przewodów. Dzięki zastosowaniu dźwigni z serii GN 918 operator szybko i sprawnie może wymieniać matryce w zależności od aktualnie produkowanego modelu przewodów. Ponadto dźwignie świetnie sprawdzą się przy mocowaniu przedmiotów obrabianych oraz detali w urządzeniach pomiarowych.

3. Unieruchomienie detalu w przyrządach pomiarowych lub stanowiskach montażowych do wstępnego pozycjonowania produktów

Rys. 4 Dociski boczne GN 713 i GN 715

Kolejnym sprawdzonym rozwiązaniem umożliwiającym przytrzymanie detalu w zadanej pozycji są dociski boczne GN 713 i GN 715 (rys. 4). Montaż docisków odbywa się poprzez wkręcenie w korpus urządzenia (wersja z korpusem gwintowanym) lub wciśnięcie w otwór o odpowiedniej tolerancji (wersja z korpusem radełkowanym). Przytrzymanie elementu odbywa się poprzez stalowy lub tworzywowy kołek, odchylający się sprężyście od osi docisku. Sprężyna zamontowana wewnątrz docisku jest na tyle sztywna, że pozwala kołkowi unieruchomić przedmiot. Z drugiej strony nie wytwarza siły docisku, która mogłaby uszkodzić powierzchnię unieruchamianego elementu i umożliwia jego wyjęcie przez silniejsze pociągnięcie ręką operatora.

Jednym z przykładów zastosowania docisków bocznych jest aplikacja zbudowana w firmie produkującej szyberdachy do samochodów. Specjalnie przygotowany stół montażowy został wyposażony w dociski GN 713 oraz kołki ustalające. Operator wpina części dachu w specjalnie skonstruowane gniazda przygotowując je do dalszego procesu produkcyjnego. Dzięki  zastosowaniu docisków bocznych uzyskano powtarzalność montażu i zostało wyeliminowane ryzyko pomyłki. Dodatkowo skrócono czas przygotowania produkcji. Dociski boczne z powodzeniem można stosować także przy montażu detali w przyrządach pomiarowych lub w stanowiskach montażowych do wstępnego pozycjonowania produktów.

4. Pewne przytrzymanie i pozycjonowanie detali o nieregularnej powierzchni otworów centrujących

Rys. 5 Zaciski centrujące GN 411.2

Zaciski centrujące GN 411.2 (rys. 5) służą do jednoczesnego centrowania oraz mocowania obrabianego przedmiotu. Dokręcając śrubą stożek konstrukcji rozciągamy sprężynowy pierścień, następnie zwiększa się średnica rozstawu elementów dociskowych, aż do uzyskania ich pełnego kontaktu z powierzchnią otworu elementu obrabianego (rys. 6).

Rys. 6 Zasada działania zacisków GN 411.2

Stosując zaciski centrujące użytkownik zyskuje:

• dokładne osiowanie detalu,
• równomierny docisk w punktach stycznych na elemencie,
• szeroki zakres skoku
• docisk elementu do podłoża.

Przykładem zastosowania zacisków centrujących jest stanowisko do kontroli jakości odlewów felg aluminiowych. Operator z łatwością montuje odlew w przyrządzie, bazując na centralnym otworze felgi, a następnie dokonuje jej oględzin. Zastosowanie zacisków umożliwia pewne przytrzymanie oraz pozycjonowanie elementów o nieregularnej powierzchni otworów centrujących.

5. Unieruchomienie detali o okrągłym kształcie

Rys. 7 Zaciski styczne GN 928

W tym konkretnym przypadku rekomendujemy zaciski styczne GN 928 (rys. 7), które ze względu na konstrukcję oraz zastosowane materiały są idealnym rozwiązaniem do mocowania elementów o okrągłym kształcie. Montaż zacisków oraz detali odbywa się poprzez specjalnie przygotowane w tym celu gniazda (otwory) w korpusie przyrządu. Dokręcanie śruby zaciskowej powoduje zsuwanie się tulejek zacisku, które w efekcie zaciskają się na wałku (rys. 8).

Rys. 8 Przykład montażu zacisków stycznych GN 928

Ze względu na sposób montażu oraz funkcjonalność, zaciski styczne sprawdzą się w przypadku blokowania ruchu stołu roboczego przemieszczającego się po profilach rurowych. Zamontowany zacisk w korpusie stołu jest praktycznie niewidoczny, co czyni go idealnym rozwiązaniem w przypadku, gdy brakuje miejsca na montaż innego (często o większych gabarytach) systemu blokującego. W innych aplikacjach zaciski styczne umożliwiają montaż oraz dalszą obróbkę różnego rodzaju rur, prętów oraz wałków w zakresie średnic od Ø 6 do Ø125 mm.

Mocowanie przedmiotu to proces składający się z dwóch czynności: ustalenia, czyli zetknięcia go z elementami oporowymi oraz dociśnięcia siłą. Proces ten można realizować na wiele sposobów, projektując skomplikowane uchwyty. Firma ELESA+GANTER wychodzi naprzeciw oczekiwaniom klientów, oferując gotowe rozwiązania, zapewniające wysoką dokładność oraz powtarzalność procesów.

Źródło: ELESA+GANTER