چقدر از سیستمهای گیرهبندی برای پرسهای تاشوی گشتاوری اطلاع دارید؟
به طور گستردهای پذیرفته شده است که دقت خمکاری ورق به چندین عامل کلیدی بستگی دارد: عملکرد تجهیزات خمکاری، کیفیت سیستم ابزار (شامل خود ابزار، فیکسچرها و مکانیسمهای جبرانسازی)، مشخصات متریال و مهارت اپراتور. در یک دستگاه خمکاری پرس تورسیون، سیستم ابزار از سه جزء اصلی تشکیل شده است: ابزار خمکاری، سیستم گیرهبندی و سیستم جبرانسازی. در حالی که به ابزار خمکاری و سیستم جبرانسازی به عنوان عوامل مهم در دقت خمکاری توجه زیادی میشود، سیستم گیرهبندی که به همان اندازه مهم است، اغلب نادیده گرفته میشود. این مقاله قصد دارد نقش سیستم گیرهبندی، تأثیر آن بر کارایی عملیاتی و نحوه کمک به دستیابی به دقت خمکاری بالاتر را توضیح دهد.

قطعات ورقکاری معمولاً پیش از وارد شدن به مرحله خمکاری، طی چندین فرآیند افزودن ارزش مانند سوراخکاری، برش لیزری و زدودن گوشههای تیز قرار میگیرند. بنابراین، فرآیند خمکاری باید دقت و یکنواختی بسیار بالایی داشته باشد تا اتلاف را کاهش داده و هزینهها را کنترل کند. در حالی که تجهیزات خمکاری با کیفیت بالا بهخوبی به عنوان عاملی حیاتی شناخته میشوند، نقش سیستمهای گیرهبندی پیشرفته اغلب کمتر از حد مطلوب تخمین زده میشود. یک سیستم گیرهبندی کارآمد نه تنها زمان راهاندازی را کاهش میدهد، بلکه تکرارپذیری را بهبود میبخشد و نیاز به خمهای آزمایشی را کاهش میدهد. پس دقیقاً یک سیستم گیرهبندی چیست؟ بخشهای بعدی به بررسی ویژگیها، مزایا و محدودیتهای انواع مختلف سیستمهای گیرهبندی میپردازند.
انواع سیستمهای گیرهبندی
سیستمهای گیرهبندی قالب خمکاری به دو دسته اصلی دستی و خودکار تقسیم میشوند. هر سیستم گیرهبندی در انواع مختلفی موجود است تا نیازهای عملیاتی متنوعی را برآورده کند.
سیستمهای گیرهبندی دستی
سیستمهای فیکس کننده دستی یک راهحل مقرون به صرفه و عملی برای عملیاتهایی با تغییرات نادر قالب هستند. اگرچه این سیستمها از لحاظ ساختاری ساده محسوب میشوند، اما ممکن است به لحاظ کاری زمانبر و خستهکننده باشند و نیازمند باشند که اپراتور هر صفحه فیکس کننده را بهصورت جداگانه محکم کند. یکی از معایب اصلی این روش، عدم وجود کالیبراسیون یکپارچه است: از آنجایی که صفحات فیکس کننده بهصورت جداگانه محکم میشوند، نیروی فیکس معمولاً بهصورت نامساوی در طول قالب اعمال میشود. این ناسازگاری باعث میشود تراز دقیق و فوری انجام نشود و اغلب تنظیمات زمانبر و اپراتورهای بسیار ماهر مورد نیاز باشد.

برای کاهش وابستگی به کار دستی، کم کردن تنظیمات و بهبود دقت، برخی از سیستمهای دستی از یک مکانیزم پین فیکس استفاده میکنند. این طراحی به توزیع یکنواخت نیروی فیکسکننده در سراسر طول کاری قالب کمک میکند. بنابراین، پس از اینکه هر قطعه قالب در جای خود ثابت شد، دیگر هیچ تنظیمی لازم نیست. این سیستمهای دستی بهبود یافته اغلب دارای ویژگیهای موقعیتیابی و کالیبراسیون خودکار داخلی هستند که تراز دقیق و سریع ابزار و نتایج خمکاری یکنواخت را تضمین میکنند.
سیستم فیکس خودکار
سیستمهای گیرهبندی خودکار برای دستگاههای تاشوی فشاری که نیازمند تعویض سریع و مکرر قالبها هستند، ایدهآل میباشند و بهویژه برای پردازش ورقهای با تولید کم و تنوع بالا مناسب هستند. بر اساس مفهوم "عملکرد تکنقطهای"، سیستمهای گیرهبندی خودکار قالبها را با فشار دادن یک دکمه گیره میکنند و آزاد مینمایند و این امر باعث حذف گیرهبندی دستی پیچیده میشود. برخلاف صفحات گیرهبندی مستقل و تکهای، سیستم گیرهبندی خودکار WILA از یک مونتاژ تکپارچه استفاده میکند که دقت کلی فیکسچر را تضمین میکند و کارایی گیرهبندی قالب را افزایش میدهد. این امر امکان نصب قطعات کوچک را بهصورت عمودی یا افقی در هر نقطهای از فیکسچر فراهم میکند.
سیستم گیرهبندی خودکار هیدرولیک
سیستم گیرهبندی خودکار هیدرولیک با اعمال روغن هیدرولیک تحت فشار مشخصی بهصورت خودکار قالب را گیره میکند. انبساط لوله روغن هیدرولیک باعث هل دادن پینهای گیرهبندی سفتشده به بیرون میشود و در نتیجه قالب بهصورت خودکار گیره میشود. سیستم گیرهبندی خودکار هیدرولیک دارای ویژگیهای زیر است:
(1) دقت: فیکسچر یکپارچه دارای یک سطح مرجع موقعیتیابی یکنواخت است و دقت ابعادی بسیار بالایی را فراهم میکند. موازیسازی فیکسچر را میتوان یک بار تنظیم کرد و این امر امکان استفاده بلندمدت را فراهم میکند.
(2) دوام: این فیکسچر از فولاد ابزار با کیفیت بالا/آلیاژ فولاد CrMo با استحکام بالا ساخته شده است، ظرفیت بارگذاری حداکثری آن 800 تن/متر است و پس از عملیات حرارتی دارای سختی 56-60 HRC میباشد.
(3) انعطافپذیری: فیکسچر دارای تنظیم داخلی Tx/Ty است که بهطور مؤثر خطاهای ماشینکاری را در زمان نصب جبران میکند. دیگر نیازی به استفاده از کاغذ جهت پُر کردن یا کوبیدن فیکسچر برای تنظیم زاویه در مرحله بعدی نیست.
(4) سرعت: قالب بهصورت خودکار در جای خود قرار میگیرد و خط خمکاری نیز بهصورت خودکار تراز میشود، این امر بهطور دائم نیاز به تنظیمات اولیه ابزار را از بین میبرد. یک قالب به طول 6 متر تنها در 5 ثانیه کاملاً فیکس میشود و این امر کارایی کلی را 3 تا 6 برابر نسبت به سیستمهای فیکس کلاسیک افزایش میدهد.
⑸ ایمنی: هنگام استفاده از قالبهای مجهز به مکانیسم دکمه ایمنی Safety-Click، نصب و رفعکردن فیکسچر ایمنی بیشتری دارد.

سیستم خودکار فشار هوا برای گیرهکردن
در یک سیستم خودکار فشار هوا برای گیرهکردن، پس از اعمال فشار معینی از گاز، فشار درون سیلندر میلۀ پیستون را هل میدهد و باعث میشود پین گیرهکننده بیرون بزند و قالب را بهصورت خودکار گیره کند. علاوه بر ویژگیهای سیستم گیرهکننده هیدرولیکی که در بالا توضیح داده شد، سیستم خودکار فشار هوا برای گیرهکردن مزایای منحصر به فردی نیز ارائه میدهد:
(1) تمیزی: نیازی به روغن هیدرولیک یا واحد محرکه هیدرولیکی نیست.
(2) سادگی: گیرهکردن با فشار هوا دارای مکانیسم قفلکننده خودکار (سری لوکس).
(3) راحتی: فشار هوا در کارگاه استاندارد 6-8 بار کافی است.
(4) سرعت: سرعت بسیار سریع برای بهره وری بیشتر.
(5) اقتصادی: هزینه های عملیاتی پایین تر.

ویژگی های هوشمند اختیاری
سیستم خودکار فیکس کننده WILA را میتوان با ماژولهای هوشمندتری نیز مجهز کرد—سیستم موقعیتیابی ابزار هوشمند و سیستم شناسایی و موقعیتیابی ابزار—تا از این طریق بهرهوری و هوشمندی بیشتری در فرآیند خمکاری دست یابید.
سیستم موقعیتیابی ابزار هوشمند
هسته سیستم Smart Tool Locator (STL) یک خطکش هوشمند با نور LED قابل برنامهریزی است. این خطکش با کنترلکننده پرسفرم تعامل دارد و به اپراتور کمک میکند تا ابزار و قطعه کار را در موقعیت صحیح قرار دهد، بدین ترتیب نیاز به حافظه اپراتور کاهش مییابد و احتمال بروز خطا نیز کمتر میشود.

سیستم شناسایی و موقعیتیابی ابزار
هسته سیستم شناسایی و موقعیتیابی ابزار (TIPS)، تراشه TIPS در فیکسچر است. همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، هنگامی که یک فیکسچر TIPS برای گیر دادن یک ابزار TIPS تنظیم میشود، فیکسچر قادر است تمام اطلاعات ابزار از جمله مدل، طول، ارتفاع و محل قرارگیری را شناسایی کند. این اطلاعات از طریق اترنت به کنترلکننده اصلی سیستم ارسال میشود و این امر امکان انجام عملیات خمکاری بهصورت کاملاً اتوماتیک را فراهم میکند، باعث افزایش قابلتوجهی در بازدهی و کارایی میشود و در نهایت منجر به بازگشت سرمایه بالا میگردد.

در صنعت بسیار رقابتی خمکاری ورق فلزی، سیستمهای گیرهبندی خودکار نه تنها بهبود کیفیت را در خمکاری دقیق ورق فلزی تضمین میکنند، بلکه باعث افزایش قابلتوجه کارایی خمکاری نیز میشوند و این امر منجر به بازگشت سرمایه بالا شده و به نیاز مشتریان به اتوماسیون و هوشمندی پاسخ میدهد.