PL236305B1 - Synchroniczny proces technologiczny profili zamkniętych - Google Patents

Abstract

Synchroniczny proces technologiczny profili zamkniętych charakteryzujący się tym, że głowicę narzędziową prowadzi się po prostej ścieżce cięcia ze stałą odległością od powierzchni roboczej, zachowując bruzdę pooperacyjnego cięcia, zaś przy wykonywaniu procesu cięcia z ukosowaniem po ścieżce łukowej pod kątem względem powierzchni czołowej obrabianej części, zachowując korektę prędkości dla większej głębokości cięcia, stanowiącą 10% zmianę z każdym 0,1 mm grubości cięcia, przy czym proces wykrawania i kształtowania wybranej geometrii prowadzi się przy jednym ruchu roboczym na obrabianym detalu w czasie wykonania operacji wykrawania z przetłaczaniem, który uzależniony jest od głębokości przełączania i prędkości roboczej narzędzia.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest synchroniczny proces technologiczny profili zamkniętych polegający na wykonywaniu współbieżnie kilku operacji w procesie technologicznym kształtowania profili zamkniętych przy jednym zamocowaniu w jednym gnieździe produkcyjnym.

Wysokie wymagania stawiane wyrobom przemysłu maszynowego zmuszają do ciągłego rozwoju form i środków produkcji. Utrzymanie wysokiej konkurencyjności wymaga zachowania wysokiej jakości wytwarzanych produktów przy jak najniższych kosztach ich produkcji. Utrzymanie elastyczności pod wymagania klienta doprowadziło do radykalnych zmian struktury procesów technologicznych uwzględniając cechy zarówno produkcji masowej i jednostkowej optymalizując wszystkie składowe struktury procesu technologicznego.

Znane jest z opisu zgłoszenia wynalazku PL 185942 urządzenie do obróbki elementów z profilem zewnętrznym, w którym element obrabiany zostaje wciśnięty w kierunku posuwowym przez pierścieniowe narządzie skrawającego, składające się z większej ilości pierścieni z zewnętrznymi krawędziami tnącymi do skrawania materiału z elementu obrabianego, przy czym pierścienie te są odsunięte od siebie dzięki elementom dystansowym i są połączone między sobą dzięki trzpieniom, a krawędzie tnące są coraz większe w kierunku posuwowym. Przez każdą krawędź tnącą są zbierane wióry materiałowe, a ostatnia krawędź tnąca ma taki sam obwód jak obrabiany element, przy czym między krawędziami tnącymi tworzą się komory wiórowe do zbierania wiórów, które dzięki radialnemu otworowi łączącemu są połączone z przestrzenią zewnętrzną. Elementy dystansowe pomiędzy każdą parą pierścieni narzędzia skrawającego (34) tworzą pojedyncze pierścieniowe zasuwy dystansowe, które są umieszczone w postaci wieńca wokół otworów narzędzi tnących (34), które tworzą między sobą otwory łączące i tworzą widocznie mniejszy obszar kątowy o oś narzędzia skrawającego (34) jak otwory łączące, przy czym każdy trzpień, przechodząc przez każdy z pierścieni, przechodzi też przez zasuwę dystansową.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku P.334553 półwyrób złożony z kilku elementów, zwłaszcza metalowych oraz sposób wytwarzania półwyrobu złożonego z kilku elementów, zwłaszcza metalowych. Półwyrób złożony jest z pary metalowych części składowych, ustawionych obok siebie i zespawanych ze sobą. Obydwie części składowe są ze sobą zespawane za pomocą wiązki laserowej do postaci jednolitego półwyrobu, który jest później formowany do odpowiedniego kształtu wyrobu końcowego.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku P.393489 sposób i urządzenie do spawania laserowego trzonów słupów metalowych. Sposób spawania laserowego trzonów słupów metalowych, których półfabrykat w kształcie stożka ściętego lub wielokąta zbieżnego posiada podłużną szczelinę, polegający na wprowadzeniu tego półfabrykatu do urządzenia spawalniczego i pozycjonowaniu szczeliny tak, aby bryła usytuowana poziomo, oraz bocznemu dociskaniu do siebie obu krawędzi, tworzących tę szczelinę, i spawaniu tej szczeliny metodą laserową przy równoczesnym nieprzerwanym procesie pozycjonowania jej za pomocą elementów dociskowych urządzenia, polega na tym, że po umieszczeniu półfabrykatu na rolkach obrotowych nastawnej belki podporowej urządzenia spawalniczego dokonuje się wypoziomowania szczeliny trzonu słupa za pomocą tej belki i zablokowania tego położenia za pomocą bocznego zespołu zderzakowego, a następnie dokonuje się obustronnego osiowego, w płaszczyźnie poziomej, ściskania tego półfabrykatu za pomocą zębatkowych zespołów dociskowych, rozmieszczonych symetrycznie na całej jego długości, aż do styku ze sobą obu krawędzi szczeliny, przy czym w czasie ściskania dokonuje się równoczesnego docisku rolką dociskową stykających się ze sobą krawędzi i jej równoczesnego przesuwu po tej szczelinie wraz z przesuwającą się za tą rolką głowicą lasera włóknowego urządzenia spawalniczego, dokonującego zespawania tej szczeliny na całej długości półfabrykatu trzonu słupa.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku P.400133 sposób kształtowania i obróbki mechanicznej profili stalowych, zwłaszcza belek dwuteowych ze stali niestopowych i niskostopowych, który charakteryzuje się tym, że za pomocą obrabiarki o układzie kinematycznym X, Y, Z dodatkowo rozbudowanym o oś W, z czego osie X, Y i W są wyposażone w głowice robocze z wrzecionami o prędkości obrotowej w zakresie od 0 do co najmniej 900 obr/min, a oś Z wykonuje jedynie ruch ustawczy, realizowany przez prowadnicę liniową, dodatkowo wyposażoną w laserowy sensor do wykrywania początku obrabianego profilu i zintegrowaną z piłą, korzystnie taśmową, za pomocą rolek ukośnych, zarówno po stronie wejściowej, jak i wyjściowej, przeprowadza się operacje technologiczne docinania profilu na wymiar, trasowania, obróbki mechanicznej, w tym wiercenia, jak i znakowania w obrębie jednego stanowiska roboczego, przy czym operacje te mogą być wykonywane jednocześnie.

PL 236 305 B1

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku P.400879 sposób wytwarzania przenośnika łańcuchowego do transportu pasz o zwiększonej wydajności, samoczyszczący z jednoczesną eliminacją kontaminacji polegający na rozkroju arkusza blach o różnych grubościach, które pobiera się z palet w sposób automatyczny z magazynu blach, przy czym na jednej palecie znajdują się blachy tego samego gatunku, grubości i wielkości arkusza, i ustawia w polu załadunku magazynu oraz automatycznie wprowadza dane identyfikujących pakiet blach do komputera sterującego i przetransportowuje się w wyznaczone miejsce magazynowe, następnie w nich wycina się laserowo elementy składowe z zachowaniem cięcia ukosowego i wykonania otworów, po czym poddaje obróbce skrawaniem elementy i części składowe poprzez toczenie i frezowanie na CNC, poddaje procesowi zespolenia podzespołów poprzez spawanie i/lub zgrzewanie i poddaje elementy zewnętrzne podzespołów procesowi malowania, charakteryzujący się tym, że zewnętrzne elementy podzespołów wycina się w blachach o grubości od 1-10 mm laserowo wiązką o wielkości 100 μm, zaś elementy podzespołów w blachach o grubości 12-35 mm poddaje się cięciu plazmowo/tlenowemu, po czym rozkrojony arkusz blachy powraca do inteligentnego zautomatyzowanego magazynu na miejsce odkładcze z zaznaczonym ubytkiem po rozkroju, po czym wycięte elementy na blachach o grubości od 2 do 10 mm poddaje się gięciu krawędziowemu oraz walcowaniu i kształtuje na zimno w procesie gięcia wstępnego, którego wymiar ustala kołek bazowy, natomiast po obróceniu taśmy blachy poddaje się gięciu ostatecznemu na kołkach bazowych, po czym wyprofilowane blachy poddaje się myciu oraz zabezpieczeniu przed korozją w procesie fosforyzowania lub fosforyzowania i pasywowania, zaś zewnętrzne elementy podzespołów poddaje się procesowi śrutowania śrutem staliwnym kulistym GH18 o średnicy 2 mm do uzyskania stopnia czystości Sa 2,5, po czym sprężonym powietrzem o ciśnieniu 6,5-8,5 MPa, przy użyciu dyszy 8-13 mm oczyszcza się warstwy zewnętrzne i poddaje nakładaniu farby proszkowej poliestrowej na specyfikowaną grubość powłoki 120 μm, po czym wygrzewa w temperaturze 120 do 220°C w czasie 20-90 minut oraz suszy w temperaturze 60°C w czasie 20-40 minut i poddaje znanemu procesowi pakowania.

Istotą wynalazku jest synchroniczny proces technologiczny profili zamkniętych polegający na wykonywaniu współbieżnie kilku operacji w procesie technologicznym kształtowania profili zamkniętych przy jednym zamocowaniu w jednym gnieździe produkcyjnym, charakteryzujący się tym, że głowicę narzędziową prowadzi się po prostej ścieżce cięcia z prędkością 10 [m/s] ze stałą odległością od powierzchni roboczej w odległości 8-10 [mm] dla głębokości cięcia 2 [mm] zachowując bruzdę pooperacyjnego cięcia o szerokości 0,08-0,1 [mm] i chropowatości 0,32, zaś przy wykonywaniu procesu cięcia z ukosowaniem po ścieżce łukowej pod kątem 2°-3° względem powierzchni czołowej obrabianej części zachowując korektę prędkości dla większej głębokości cięcia stanowiącą 10% zmianę z każdym 0,1 mm grubości cięcia przy czym proces wykrawania i kształtowania wybranej geometrii prowadzi się przy jednym ruchu roboczym na obrabianym detalu w czasie wykonania operacji wykrawania z przetłaczaniem, który uzależniony jest od głębokości przełączania i prędkości roboczej narzędzia z prędkością 10 [m/s]. Korzystnie w ruchu pozostaje zarówno narzędzie-głowica tnąca/wykrawająca, jak i detal obrabiany, a różnica prędkości synchronizowanego ruchu narzędzia względem detalu tworzy prędkość realizacji procesu technologicznego po ścieżce kształtowania detalu w procesie cięcia bądź wykrawania. Korzystnie współbieżnie identyfikuje się półwyrób w trakcie wykonywania oraz w tym samym czasie realizuje się zabiegi pomocnicze jak bieżące usuwanie odpadów poprodukcyjnych z jednoczesną selekcją wielkości odpadu i rodzaju materiału.

Wynalazek pozwala kształtować geometrię profili zamkniętych (rur, profili o przekroju prostokątnym) cienkościennych przy jednym zamocowaniu tworząc finalną geometrię przy użyciu dostępnych operacji w gnieździe produkcyjnym (cięcia laserowego, przetłaczania, ukosowania, wykrawania, znakowania) dla konstrukcyjnie modułowych systemów montażu struktur nośnych. Cechą istotną synchronicznego procesu technologicznego w stosunku do sekwencyjnego (operacja technologiczna następuje jedna po drugiej) jest możliwość realizacji wielu (minimum dwóch) dowolnych operacji technologicznych współbieżnie uzależnionych jedynie od dostępu do narzędzia wykonawczego. W procesie kształtowania profilu zamkniętego współbieżnie można realizować przetłaczanie z cięciem laserowym, a końcowy efekt w geometrii profilu zależny jest do kolejności zaplanowanych operacji technologicznych. Proces technologiczny cięcia/wykrawania możliwy jest przez synchronizowane prędkości ruchu narzędzia i obrabianego detalu. Synchroniczny proces technologiczny pozwala równolegle do czasu głównego danej operacji realizować powiązane zadania z operacją jak bieżące usuwanie drobnych odpadów po procesowych, sortowania drobnych elementów, sortowania odpadów np. zgodnie z obrabianym materiałem.

Przykład wykonania I

W przykładzie wykonania synchroniczny proces technologiczny profili zamkniętych polega na wykonywaniu współbieżnie kilku operacji w procesie technologicznym kształtowania profili zamkniętych

PL 236 305 B1 przy jednym zamocowaniu w jednym gnieździe produkcyjnym. Głowicę narzędziową prowadzi się po prostej ścieżce cięcia z prędkością 10 [m/s] ze stałą odległością od powierzchni roboczej w odległości 8 [mm] dla głębokości cięcia 2 [mm] zachowując bruzdę pooperacyjnego cięcia o szerokości 0,08 [mm] i chropowatości 0,32, zaś przy wykonywaniu procesu cięcia z ukosowaniem po ścieżce łukowej pod kątem 2° względem powierzchni czołowej obrabianej części zachowując korektę prędkości dla większej głębokości cięcia stanowiącą 10% zmianę z każdym 0,1 mm grubości cięcia, przy czym proces wykrawania i kształtowania wybranej geometrii prowadzi się przy jednym ruchu roboczym na obrabianym detalu w czasie wykonania operacji wykrawania z przetłaczaniem, który uzależniony jest od głębokości przełączania i prędkości roboczej narzędzia z prędkością 10 [m/s]. W ruchu pozostaje zarówno narzędzie-głowica tnąca/wykrawająca, jak i detal obrabiany, a różnica prędkości synchronizowanego ruchu narzędzia względem detalu tworzy prędkość realizacji procesu technologicznego po ścieżce kształtowania detalu w procesie cięcia bądź wykrawania. Współbieżnie identyfikuje się półwyrób w trakcie wykonywania. W tym samym czasie realizuje się zabiegi pomocnicze jak bieżące usuwanie odpadów poprodukcyjnych z jednoczesną selekcją wielkości odpadu i rodzaju materiału.

Przykład wykonania II

W przykładzie wykonania synchroniczny proces technologiczny profili zamkniętych polega na wykonywaniu współbieżnie kilku operacji w procesie technologicznym kształtowania profili zamkniętych przy jednym zamocowaniu w jednym gnieździe produkcyjnym. Głowicę narzędziową prowadzi się po prostej ścieżce cięcia z prędkością 10 [m/s] ze stałą odległością od powierzchni roboczej w odległości 10 [mm] dla głębokości cięcia 2 [mm] zachowując bruzdę pooperacyjnego cięcia o szerokości 0,1 [mm] i chropowatości 0,32, zaś przy wykonywaniu procesu cięcia z ukosowaniem po ścieżce łukowej pod kątem 3° względem powierzchni czołowej obrabianej części zachowując korektę prędkości dla większej głębokości cięcia stanowiącą 10% zmianę z każdym 0,1 mm grubości cięcia, przy czym proces wykrawania i kształtowania wybranej geometrii prowadzi się przy jednym ruchu roboczym na obrabianym detalu w czasie wykonania operacji wykrawania z przetłaczaniem, który uzależniony jest od głębokości przełączania i prędkości roboczej narzędzia z prędkością 10 [m/s]. W ruchu pozostaje zarówno narzędzie-głowica tnąca/wykrawająca, jak i detal obrabiany, a różnica prędkości synchronizowanego ruchu narzędzia względem detalu tworzy prędkość realizacji procesu technologicznego po ścieżce kształtowania detalu w procesie cięcia bądź wykrawania. Współbieżnie identyfikuje się półwyrób w trakcie wykonywania. W tym samym czasie realizuje się zabiegi pomocnicze jak bieżące usuwanie odpadów poprodukcyjnych z jednoczesną selekcją wielkości odpadu i rodzaju materiału.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Synchroniczny proces technologiczny profili zamkniętych polegający na wykonywaniu współbieżnie kilku operacji w procesie technologicznym kształtowania profili zamkniętych przy jednym zamocowaniu w jednym gnieździe produkcyjnym, znamienny tym, że głowicę narzędziową prowadzi się po prostej ścieżce cięcia z prędkością 10 [m/s] ze stałą odległością od powierzchni roboczej w odległości 8-10 [mm] dla głębokości cięcia 2 [mm] zachowując bruzdę pooperacyjnego cięcia o szerokości 0,08-0,1 [mm] i chropowatości 0,32, zaś przy wykonywaniu procesu cięcia z ukosowaniem po ścieżce łukowej pod kątem 2°-3° względem powierzchni czołowej obrabianej części zachowując korektę prędkości dla większej głębokości cięcia stanowiącą 10% zmianę z każdym 0,1 mm grubości cięcia, przy czym proces wykrawania i kształtowania wybranej geometrii prowadzi się przy jednym ruchu roboczym na obrabianym detalu w czasie wykonania operacji wykrawania z przetłaczaniem, który uzależniony jest od głębokości przełączania i prędkości roboczej narzędzia z prędkością 10 [m/s].
2. 2. Synchroniczny proces według zastrz. 1, znamienny tym, że w ruchu pozostaje zarówno narzędzie-głowica tnąca/wykrawająca, jak i detal obrabiany, a różnica prędkości synchronizowanego ruchu narzędzia względem detalu tworzy prędkość realizacji procesu technologicznego po ścieżce kształtowania detalu w procesie cięcia bądź wykrawania.
3. 3. Synchroniczny proces według zastrz. 1, znamienny tym, że współbieżnie identyfikuje się półwyrób w trakcie wykonywania.
4. 4. Synchroniczny proces według zastrz. 1, znamienny tym, że w tym samym czasie realizuje się zabiegi pomocnicze jak bieżące usuwanie odpadów poprodukcyjnych z jednoczesną selekcją wielkości odpadu i rodzaju materiału.