Posizionamento, bloccaggio e supporto oleodinamico.

Il bloccaggio oleodinamico utilizzato nelle attrezzature concepite per la trasformazione dei particolari da lavorare su centri di lavoro convenzionali o che utilizzino sistemi  pallettizzati presenta vantaggi consistenti. La riduzione dei tempi di inattività è un fattore importante per accrescere la produttività e ottimizzare lo sfruttamento delle risorse disponibili. Inoltre la precisione di posizionamento e la ripetitività di applicazione della forza di bloccaggio offrono un contributo essenziale all’aumento di efficacia e qualità.

Nei centri di lavoro flessibili si punta a ridurre i tempi di ciclo della produzione. La collocazione e il bloccaggio di particolari diversi su un unico dispositivo di fissaggio (cosi come la loro rimozione successiva) rappresentano spesso un fattore temporale determinante per il processo. Per essere produttivi ed efficaci, le procedure di posizionamento, bloccaggio, supporto e di carico-scarico dei pezzi devono essere rapide, semplici e sicure. Ciò è ancor più importante nel caso di particolari di grandi dimensioni dove risulta necessario riposizionare più volte il pezzo da lavorare, in questo caso un sistema di bloccaggio automatico o semiautomatico permetterà di finire il pezzo in un’unica fase. Il posizionamento e il bloccaggio oleodinamico sono metodi efficaci e affidabili.

Risparmio di tempo e precisione

Il principale vantaggio di un sistema di  bloccaggio oleodinamico è lo straordinario risparmio di tempo che si ottiene nella fase di blocco e sblocco dei pezzi da lavorare. Se si confrontano i tempi del bloccaggio oleodinamico con quelli di un sistema manuale, il risparmio non è inferiore al 90-95%. L’impiego di componenti  Enerpac riduce i tempi di ciclo aumentando significativamente la capacità produttiva e diminuendo i costi.

Altrettanto importante quanto il risparmio di tempo è la precisione di funzionamento che i sistemi di bloccaggio debbono avere così anche la stabilità della forza di bloccaggio. Pertanto più il posizionamento e il bloccaggio  risulteranno precisi più il sistema garantirà una lavorazione e una qualità uniformi. I tassi di scarto dovuti  all’imprecisione saranno irrilevanti.

Un terzo vantaggio del bloccaggio oleodinamico è l’utilizzo ottimale dello spazio grazie all’impiego di componenti standard compatti e alla possibilità di intervenire in zone inaccessibili con le procedure manuali. Aumenta in questo modo il numero di componenti che possono essere bloccati e lavorati contemporaneamente su un unico dispositivo di serraggio.

Principi di base

Il disegno di base di uno studio per il bloccaggio dei particolari da lavorare è identico, sia che utilizzi un sistema manuale o oleodinamico. Occorre che la struttura sia abbastanza rigida e pesante da evitare deformazioni e vibrazioni dovute ai movimenti della macchina e alle forze di bloccaggio. Inizialmente basta posizionare, supportare e bloccare i componenti non ancora lavorati su  tre punti prestabiliti. La posizione di un pezzo bloccato su tre punti è staticamente determinata come quella di un tavolo con tre gambe.

Tre funzioni

I componenti utili a comporre un’attrezzatura di bloccaggio  deve assolvere a tre funzioni di base:

• posizionare il particolare da lavorare con precisione;
• supportare adeguatamente il particolare da lavorare
• bloccare  fermamente il particolare per la lavorazione.

Durante il posizionamento si posiziona il pezzo contro riscontri fissi. Poi lo si blocca in posizione in modo che in fase di lavoro non venga spostato dalle forze di taglio. Può essere necessario inoltre supportare il pezzo in altri punti per contrastare le deformazioni, le vibrazioni e altre componenti negative,  tali forze potrebbero deformarlo e compromettere la precisione della lavorazione. Per contrastarle il pezzo viene vincolato da cilindri di supporto, con una forza minima di contatto del pistone  (pressione di una molla leggera da 9 a 15N circa) che successivamente viene bloccato oleodinamicamente in posizione fissa. I componenti  Enerpac consentono di assolvere a tutte e tre le funzioni, che devono intervenire nell’ordine corretto. Occorre cioè attivare in sequenza i cilindri giusti nel momento giusto. Si  utilizzano solitamente per questo scopo  valvole di sequenza o valvole direzionali a solenoide assemblate quest’ ultime direttamente sull’unità di azionamento.

La pressione idraulica può essere fornita da pompe di tipo diverso: manuali, idropneumatiche ed elettroidrauliche.

La scelta giusta

Quando si progetta un sistema idraulico per il bloccaggio dei pezzi,  la giusta scelta dei componenti è determinante. Ecco un paio di elementi da considerare: c’è spazio sufficiente? Il bloccaggio  lungo il bordo è appropriato o dovrebbe essere interno? Pertanto la configurazione va decisa caso per caso e in alcune circostanze occorre utilizzare sistemi con componenti speciali. Da qui può sorgere un dubbio sull’opportunità di utilizzare il bloccaggio oleodinamico. Per fugare il dubbio Enerpac ha sviluppato un software specifico che ne descrive in modo chiaro e approfondito i vantaggi anche quantitativi.

Quando si decide di sviluppare un sistema di bloccaggio oleodinamico  l’adozione di un piano logico offre la maggiore probabilità di successo. Il piano dovrebbe comprendere la scelta dei seguenti elementi:

• forza di bloccaggio e corsa dei cilindri;
• dispositivi di bloccaggio adeguati (cilindri di bloccaggio , cilindri di posizionamento, cilindri di supporto ecc.);
• fonte di energia;
• controllo del sistema di serraggio (valvole e accessori)

In particolare la scelta dei dispositivi di bloccaggio in funzione della sequenza di lavoro è assai critica. Dimensioni e forma del pezzo determinano i diversi punti di blocco e quindi la selezione dei componenti.

A questo scopo Enerpac offre una gamma completa di prodotti per il bloccaggio oleodinamico.. Per ciascuna applicazione specifica sono disponibili diversi tipi di cilindri di bloccaggio, di pompe e di sistemi di controllo.

Componenti standard

In un sistema di bloccaggio oleodinamico  si possono utilizzare componenti standard quali i cilindri a staffa rotante ,  i cilindri di supporto (per il supporto preciso dei pezzi) e i cilindri lineari (per bloccaggio e posizionamento del pezzo). Sulle macchine FMS e altre provviste di sistemi pallettizzati  si utilizzano unità d’accoppiamento e  disaccoppiamento automatico delle connessioni oleodinamiche.

I cilindri a staffa rotante  hanno un ruolo essenziale nel bloccaggio oleodinamico. Sono stati sviluppati per consentire il maggiore disimpegno nella  fase di carico-scarico dei pezzi da lavorare. Adottano una combinazione di moto lineare e rotatorio. La rotazione (a sinistra o a destra) si ottiene grazie a una camme  elicoidale che permette di far ruotare il  pistone e la staffa di bloccaggio  durante la parte iniziale del movimento di bloccaggio, mentre la parte finale è lineare. Enerpac realizza diversi modelli di cilindri con staffa rotante  con varie opzioni di montaggio e forze di serraggio che vanno da 1,3 a 37,8kN.

Un staffa di bloccaggio  brevettata, trasmette le forze determinate dalla capacità del cilindro rotante al pezzo.  Per i casi in cui si richieda la possibilità di lavorare l’intera superficie superiore di un pezzo  sono disponibili dei cilindri di bloccaggio che agiscono sull’asse orizzontale. In virtù del disegno del  cilindro un terzo della forza lineare applicata al pezzo è diretto verso il basso, a garanzia di un serraggio stabile  e sicuro.

Per i casi in cui la pressione oleodinamica non può essere applicata durante la fase di lavoro (ad esempio su un ‘attrezzatura di bloccaggio pallettizzata  o quando esiste un’ impedimento dato dai  tubi flessibili) ci sono i “cilindri con bloccaggio a molla”. Le molle a <tazza>  forniscono la forza necessaria. La pressione oleodinamica  comprime le molle a tazza che, una volta libere di muoversi, esercitano la forza di bloccaggio.  La forza di bloccaggio  di un cilindro a molla dipende dall’entità della compressione.

Conclusioni

I sistemi di bloccaggio oleodinamico offrono molti importanti vantaggi. Il maggiore è rappresentato dalla riduzione dei tempi di carico e scarico rispetto al serraggio manuale convenzionale, da cui consegue una maggiore possibilità d’impiego su ogni tipo di macchina. Il bloccaggio oleodinamico garantisce inoltre una maggiore qualità grazie all’applicazione costante e ripetibile delle forze e consente il funzionamento automatico.

In caso di particolari esigenze (non previste dalla gamma di prodotti già esistente) Enerpac progetta e fornisce speciali prodotti per l’automazione.