Jste zde

Vylepšený systém elektromagnetického upínání MAGNOS

Antonín Vojáček, 5. Leden 2025 - 14:31

Součástí nabídky společnosti Schunk nejsou jen uchopovače pro průmyslová robotická ramena, ale i sofistikované upínací systémy pro obrábění. Pro letošní nový rok 2025 Schunk například vylepšil svůj magnetický upínací systém MAGNOS MFRS pro 5stranné obrábění.

Současné moderní obráběcí stroje a obráběcí centra jsou již navrhovány pro komplexní obráběcí operace realizované během jediného procesu nastavení. Pro tyto účely je však nutné mít i flexibilní systém vhodného upevnění a natočení obrobku. To například poskytuje magnetická upínací technologie Schunk MAGNOS, která umožňuje obrobky umístit naplocho na magnetická sklíčidla při zachování snadného přístupu k jejich pěti stranám. Další z hlavních výhod této technologie je pak rovnoměrné rozprostření upínací síly elektricky řízených magnetů přes celý obrobek, což efektivně minimalizuje vibrace i pnutí.

Technologie MAGNOS MFRS

Magnetická sklíčidla MAGNOS MFRS se čtvercovými póly s extrémně vysokými přídržnými silami jsou vhodná zejména pro upínání předmětů v různých přesných frézovacích aplikacích, včetně i velmi složitých obráběcích úloh. Stejnoměrné magnetické upínání totiž poskytuje spolehlivé pevné i energeticky účinné upevnění feromagnetických obrobků díky vysokým přídržným silám. Navíc umožňuje i snadnou automatizaci upínání v plně autonomních robotických obráběcích či podobně složitých montážních procesech.

Společná implementace elektrické a permanentní magnetické technologie do funkce systému zaručuje rovnoměrnou magnetickou přichycovací sílu po celém obrobku, což umožňuje realizovat i složité a velmi přesné obráběcí úlohy. Navíc upínací elementy vyžadují pro magnetizaci či demagnetizaci pouze jeden krátký elektrický impuls, což snižuje energetickou náročnost procesů. Aktivované / vytvořené magnetické pole jednotlivých elektromagnetických elementů je vedeno ocelovými póly a pólovými nástavci do obrobku, přičemž je navíc zesíleno permanentními magnety. Vakuově tvrzená syntetická pryskyřice okolo všech jednotlivých ocelových pólů pak brání vniknutí řezné kapaliny a třísek do magnetického sklíčidla.

S řídicí jednotkou Schunk KEHplus je ve standardním vybavení možné najednou ovládat 1 až 8 magnetických sklíčidel. Na základě modulárního principu celého systému lze jednotlivá sklíčidla připojit k řídící jednotce přímo nebo přes propojovací boxy. Navíc tento celý propojený systém lze ovládat přímo z řídicí jednotky stroje / aplikace prostřednictvím 78pinového konektoru určeného pro připojení řídicího PLC k jednotce KEHplus.

Mezi hlavní části systému MFRS patří:

Stabilní základní těleso - je vyrobeno v monoblokovém provedení. Jeho stabilita, tuhost a robustnost zabraňují vytváření vibrací, což zajišťuje vynikající výsledky obrábění a dlouhou životnost magnetického sklíčidla.
Magnetická upínací deska – plocha tvořená seskupením mnoha čtvercových ocelových pólů pod nimiž jsou umístěny řízené magnety.
Výplň ze syntetické pryskyřice – izolace magnetické upínací desky. Vyplňuje mezery mezi póly s vysokou pevností a tak chrání vnitřní součásti magnetického sklíčidla před korozí.
Pólové nástavce
- MAGNOS - zajišťují, že dosedací plochy magnetické upínací desky jsou přizpůsobeny obrobku. Vylepšují také manévrovací prostor pro obrábění, například při frézování hran nebo při obrábění průchozích otvorů.
- EASYTURN - umožňují uchycovací plochu zarovnat do tvaru obrobku a tedy kopírovat jeho různé prohnutí a tvarování. Díky jedinečné modulární konstrukci lze magnetickou upínací sílu přesměrovat podél vodorovné nebo svislé osy, v závislosti na způsobu upnutí obrobku.
Vizuální indikace stavu funkce - v režimu magnetizace (MAG) se stav na displeji zobrazuje zeleně, a tedy obrobek je upevněn a obrábění je možné zahájit. V režimu demagnetizace (DEMAG) se pak stav indikuje červeně. To znamená, že obrobek není upevněn a obrábění není možné zahájit. U modernizované verze pro rok 2025 (viz níže) je pak již implementován přehlednější ePaper displej s přímým zobrazováním popisu aktuálního stavu funkce.

Mezi hlavní výhody magnetického upínacího systému MFRS patří:

5stranné obrábění v jednom upnutí.
Přesnost díky jedinému nastavení a nejlepší dostupnosti vřetena stroje.
Rovnoměrná upínací síla magnetů na celý obrobek.
Upínání bez deformací a vnitřních sil v obrobku v důsledku upínací síly.
Upnutí nízkými vibracemi.
Upnutí během několika sekund.
Bezpečné upínání a maximální spolehlivost procesu.
Řídicí jednotka je kompatibilní s řídicím systémem stroje.
Kompaktní a robustní monoblokové provedení s vysokou tuhostí.
Modulární princip - magnetická sklíčidla kombinována nebo rozšířena v souladu s principem modulární konstrukce.
Energeticky účinné a spolehlivé upínání feromagnetických obrobků.
Možnost řízení upínání přímo z řídicí jednotky / PLC dané aplikace.

Princip funkce

Principiálním základem technologie MAGNOS MFRS je dvojitý magnetický cyklus. Ten umožňuje, aby mohlo být magnetické pole čtvercových pólů vedeno směrem ven k obrobku (fáze upnutí) nebo zkratováno dovnitř desek pólů (fáze uvolnění). Na stranách pólů jsou totiž statické permanentní magnety, zatímco na jejich spodní straně jsou AlNiCo magnety s reverzibilní polaritou. Vinutí kolem magnetů s reverzibilní polaritou vytváří dočasné magnetické pole, které ve zlomku sekundy změní polaritu magnetů za účelem jejich magnetizace nebo demagnetizace.

Magnetické pole je pak vedeno ocelovými póly a pólovými nástavci do obrobku. Pro magnetizaci nebo demagnetizaci stačí pouze krátký elektrický impuls, který obrátí polarizace zmíněných AlNiCo magnetů umístěných v základnovém tělese MFRS systému.

Vylepšení pro rok 2025

Pro letošní nový rok 2025 pak společnost Schunk vylepšila tyto své magnetické upínače MAGNOS.

Nový stavový displej ePaper jasně ukazuje obsluze stroje, zda jsou magnetické upínače aktivovány nebo deaktivovány. Společnost Schunk je tak prvním dodavatelem, který vybavil své magnetické upínače vizuálním zobrazením stavu v připojovacím pouzdře. Původní zelenou/červenou barvu pro signalizaci funkčního stavu obsluze stroje tak nahradil tento bezpečnostní prvek displejem ePaper, který ještě zřetelněji upnutí zobrazuje stavy („MAG ON“ a „MAG OFF“). To má výrazně usnadnit manipulaci s magnetickými upínači MAGNOS a zajistil tak maximální spolehlivost procesu.

Navíc společně se speciálně vyvinutou aplikací MAGNOS mohou uživatelé simulovat své upínací situace ještě před obráběním. Pomocí této aplikace lze rychle a snadno vypočítat přídržné síly předem na základě velikosti a materiálu obrobku. Protože do výpočtu jsou zahrnuta i procesní data, lze takto dopředu snadno optimalizovat výrobní procesy. Pomocí režimu simulace se pak indikuje, zda byly pro bezpečné obrábění všechny parametry správně zvoleny, čímž se eliminují případné nejistoty.

Toto nové provedení pak má být k dispozici v nabídce systému MFRS již během prvního čtvrtletí roku 2025. Následně jsou plánovány implementace těchto inovací také pro další řady magnetických upínačů MFPS a MFRS-DM.

Závěr

Tuto i další novinky a výrobky společnosti Schunk bude pak možné v letošním roce 2025 vidět i na tradičním mezinárodním veletrhu Hannover Messe 2025 (31.3. - 4.4. 2025), kde bude společnost Schunk samozřejmě vystavovat.