Het onderdeel is langer dan de draaibank

De staafaanvoer wordt meestal gezien als een apparaat voor het bewerken van veel onderdelen uit een stuk voorraad. De draaibank snijdt de staaf in stukken (met name in werkstukken) terwijl de staafaanvoer het materiaal stapsgewijs voortbeweegt in de ene bewerkingscyclus na de andere.

Maar stel je de staafaanvoer in plaats daarvan voor als een apparaat waarmee de draaibank een enkel heel lang onderdeel kan verwerken - een onderdeel dat vele malen langer is dan de draaibank zelf. De staafaanvoer passeert het onderdeel door de draaibank en aan de andere kant naar buiten, zodat de draaibank het kan bewerken terwijl het werkt. Een opstelling als deze zou een staafontlader vereisen die net zo lang is als de staafaanvoer om het onderdeel aan de andere kant te ontvangen.

J.F. Berns heeft onlangs zo'n systeem ontworpen. Het bedrijf is een gespecialiseerde machinebouwer en leverancier van toebehoren voor staafaanvoer in Cincinnati, Ohio. Het staafaanvoer- en staafontlaadsysteem dat het heeft ontworpen rond het draaicentrum van een klant
biedt plaats aan onderdelen met een diameter van 7/8 tot 2-1 / 2 inch en een lengte van 40 voet.

De lange delen zijn zware buizen van staal. Ze dienen als schakels in een systeem dat elektronicakabels diep in oliebronnen voert. Elk van deze machinaal bewerkte schakels vereist draaiwerk aan elk uiteinde en kruisgatboren over de hele lengte. Dankzij het aangepaste systeem kan een werkstuk van 40 voet worden bewerkt op een Okuma Macturn 350W-draaicentrum met een maximale afstand van 76 inch tussen de hoofdspil en subspil. Met andere woorden, niet meer dan ongeveer 15 procent van het onderdeel bevindt zich tegelijkertijd in de werktuigmachine. Volgens Joe Berns, president van J.F. Berns:"Het werk zo lang ondersteunen is één ding, maar het voeden en ondersteunen is iets anders."

Duwen en trekken

Het systeem voedt het lange werk in drie fasen:

1. Binnen de staafaanvoer voert de eerste van twee servo-aangedreven duwers het werk door de hoofdspil van de bewerkingsmachine naar de werkzone. De duwer stopt wanneer het uiteinde van het onderdeel door de hoofdspil reikt en net ver genoeg in de machine komt zodat de tegenoverliggende subspil het kan grijpen.

2. De subspil wordt dicht bij de hoofdspil gevoerd om het uiteinde van het onderdeel vast te klemmen. De subspil wordt dan weggevoerd om het onderdeel verder in de werkzone te trekken, en de bewerking wordt uitgevoerd op de lengte die in de machine wordt getrokken. De subspil laat dan het onderdeel los, gaat vooruit naar de hoofdspil om de staaf nog verder vast te klemmen en voert naar buiten om het volgende gedeelte in de machine te trekken. Het bewerkte gedeelte wordt door de beweging van de subspil in de ontlader geduwd. De bewerking blijft op deze manier doorgaan:de subspil voert klemmen, trekken, loslaten, vastklemmen, trekken, loslaten uit —tot het einde van de partij is bereikt.

3. Aan het einde van het onderdeel is er geen voorraad meer voor de hoofdspil om vast te pakken. De subspil kan het deel dus niet zelf doortrekken. Dus een tweede duwer komt in positie binnen de staafaanvoer. Aan deze duwer is een staaf bevestigd, met een kop die overeenkomt met de diameter van de staaf. De stang is lang genoeg om helemaal door de werkzone en door beide spindels te reiken en het werk de rest van de weg door de subspil en volledig in de losser te duwen.

Ook korte delen

Als het niet voor de lengte van de tweede pusher was, zou één pusher voldoende zijn, zegt Gary Wildt. De heer Wildt is de engineeringmanager van J.F. Berns. Het systeem zou kunnen werken met slechts één duwer, maar dan zou de behoefte aan de lange stang in fase 3 de lengte (en vloeroppervlak) van het totale staafaanvoersysteem vergroten. Door de twee-duwer-benadering kan de lange pusher aan één kant van het werk worden gehouden en alleen worden gebruikt wanneer het grootste deel van het onderdeel al in de draaibank is gegaan.

De duwer met de lange stang maakt dit systeem ook geschikt voor korte werkstukken, zegt hij. Dat was een andere vereiste van het systeem:het moest niet alleen geschikt zijn voor de staven van 40 voet, maar ook voor een reeks staafmaten tot een lengte van slechts 3 voet.

De heer Berns deed het besturings- en programmeerwerk. Hij zegt dat de THINC-besturing van de Okuma-machine het algehele systeem aanzienlijk veelzijdiger en foutbestendiger heeft gemaakt dan het anders zou zijn geweest. De staaftoevoer en een hogedrukkoelsysteem van Chipblaser werken beide samen met de besturing. Een andere CNC had mogelijk meer beperkende gegevensverbindingen geboden, zegt hij, waardoor hij de hoeveelheid informatie die hij de machine en de staafaanvoer toestond te delen tot een minimum zou hebben beperkt. Maar dankzij de openheid van het THINC-systeem kon hij gedurende de hele cyclus een grote hoeveelheid gegevens vastleggen, inclusief status- en positiefeedback.

Hierdoor bevestigen redundante systemen dat (bijvoorbeeld) de ingang van de stavenlosser veilig is uitgeschoven naar de juiste positie ten opzichte van de huidige positie van de subspil.

De hoeveelheid positiefeedback stelt hem ook in staat om de baarvoeding en de draaibank samen in staat te stellen de bewerking te hervatten vanaf elk tussenpunt in de cyclus. Dit bespaart tijd, zegt hij, waardoor de machinist kan herstellen van een gereedschapsbreuk of soortgelijke storing zonder het hele onderdeel vanaf het begin opnieuw te hoeven uitvoeren.