Bezpieczeństwo procesu obróbki detali na przykładzie przyrządów obróbkowych

Raven Media
Reklama
Reklama

Najważniejszymi czynnikami we wszystkich procesach wytwarzania i obróbki są bezpieczeństwo operatora, maszyny i procesu. Właściwie dobrane i zastosowane komponenty mocujące, poprawne źródło zasilania oraz urządzenia peryferyjne pozwalają na kontrolę procesu i odpowiednio wczesną reakcję w sytuacjach awaryjnych.

W przypadku przyrządów obróbkowych wyróżniamy dwie zasadnicze grupy elementów, produktów i rozwiązań, których cechy wpływają na bezpieczeństwo – zarówno czynne, jak i bierne. Podstawową i elementarną zasadą jest taka konstrukcja przyrządu i zastosowanie takich elementów mocujących, które pozwalają zadbać o bezpieczeństwo czynne.

Reklama

Opisane poniżej elementarne cechy pozwalają uniknąć wypadków poprzez stałe monitorowanie stanu zamocowania, a także poprzez mechaniczne lub mechaniczno-hydrauliczne zablokowanie możliwości ruchu:

Siłowniki i dociski w wersji dwustronnego działania lub samohamowne, które wraz ze szczelnymi zaworami gniazdowymi w układzie sterowania zabezpieczają przed niepożądanym ruchem nawet w przypadku zaniku źródła zasilania.

Siłowniki i dociski wyposażone w system kontroli zamocowania (pneumatyczny lub elektryczny), który pozwala na monitorowanie położenia dźwigni dociskowej, potwierdzając tym samym zamocowanie detalu.

dźwignia mocująca
A – otwór kontrolny, służący do pneumatycznej kontroli położenia dźwigni mocującej; źródło: Roemheld

Komponenty mocujące kontrolujące ułożenie i przyleganie detalu (zazwyczaj kontrola pneumatyczna), dzięki którym możliwe jest określenie momentu nieoczekiwanego przesunięcia detalu.

schemat dźwignia mocująca
A – otwór kontrolny, służący do pneumatycznej kontroli przylegania/ułożenia detalu; źródło: Roemheld
gniazdo mocujące
Gniazdo mocujące z punktem zero wyposażone w 4 pola przylgowe i dysze do kontroli przylegania palety; źródło: Stark

Zasilacz hydrauliczny z czujnikiem ciśnienia i pompą generującą takie natężenie przepływu, które pozwoli na szybkie uzupełnienie spadków ciśnienia, gwarantując tym samym stałą siłę zamocowania.

Układ sterowania hydraulicznego wyposażony w szczelne zawory gniazdowe lub zabudowane w układzie zawory zwrotne sterowane, które gwarantują efekt samohamowności elementów wykonawczych.

zasilacz hydrauliczny
Zasilacz hydrauliczny wyposażony w zawory gniazdowe, główny czujnik ciśnienia systemowego do pracy w trybie wyłączenia/czuwania; źródło: Roemheld
Reklama

Osobną kwestią jest bezpieczeństwo bierne przyrządów. W sytuacji awaryjnej – w której trakcie dochodzi np. do nieoczekiwanej kolizji z detalem, uszkodzenia przewodów zasilających lub innego zdarzenia zakłócającego normalne warunki pracy – maszyna powinna być natychmiast zatrzymana. Sposób biernego zabezpieczenia przyrządu zależy głównie od trybu pracy.

Należy podkreślić, że w wielu przypadkach wystarczające mogą być odpowiednie i zdublowane zabezpieczenia czynne. W szczególnie narażonych węzłach produkcyjnych lub w przypadku specjalnych wymogów bezpieczeństwa konieczne może być jednak stosowanie dodatkowych rozwiązań z zakresu bezpieczeństwa – które aktywuje się w ostateczności, doprowadzając do wymuszenia zatrzymania maszyny. Zabezpieczeniem takim są wyłączniki maszynowe.

urządzenia mocujące

Jeżeli węzeł maszyna–przyrząd–zasilacz pracuje w trybie stałego sprzęgnięcia, kwestia zabezpieczenia jest dość prosta. Wszystkie obiegi mocujące powinny być wyposażone w wyłączniki maszynowe, które w przypadku spadku ciśnienia o ok. 15% generują sygnał zatrzymania awaryjnego maszyny. To, wraz z elementami zabezpieczenia czynnego, gwarantuje najwyższy poziom bezpieczeństwa przyrządu.

Nieco bardziej skomplikowana jest kwestia biernego zabezpieczenia przyrządów pracujących w trybie rozłącznym – z zasilaczem podpinanym tylko na czas wymiany detalu i bez stałego źródła zasilania w przestrzeni obróbczej. W takim układzie przyrząd powinien być wyposażony w akumulator ciśnienia i kontrolę ciśnienia w wersji bezprzewodowej.

System bezprzewodowej kontroli ciśnienia składa się z nadajnika, który jest podłączony do linii mocującej w przyrządzie, i jednostki odbiorczej wpiętej w układ sterowania maszyny.

przyrząd mocujący z nadajnikiem
Przyrząd mocujący z zabudowanym nadajnikiem (po lewej) i jednostka odbiorcza (po prawej) systemu bezprzewodowej kontroli ciśnienia; źródło: Roemheld/Inmet-BTH

Jednostka nadawcza nadaje do odbiornika sygnał z informacją na temat aktualnego ciśnienia w przyrządzie. Z kolei jednostka odbiorcza porównuje ten sygnał, w czasie rzeczywistym, z wartością progową (programowaną przez użytkownika). W przypadku przekroczenia wartości dopuszczanej wymusza zatrzymanie maszyny.

Reasumując. Właściwie zaprojektowany przyrząd – wraz z odpowiednimi komponentami mocującymi, sterującymi i kontrolnymi – gwarantuje najwyższe bezpieczeństwo i niezawodność procesów obróbczych nawet w systemach, które pracują w trybie rozłącznym.

Przekrój oferty firmy Inmet-BTH z obszaru systemów mocujących można było zobaczyć podczas targów ITM Industry Europe

urządzenia mocujące

urządzenia mocujące

urządzenia mocujące

urządzenia mocujące

urządzenia mocujące

urządzenia mocujące

urządzenia mocujące

 

Reklama

O Autorze

dr inż. Maciej Boldys pracuje w firmie INMET-BTH

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama