Kde se ve skutečnosti začíná rozhodování o počtu válců

Diskuse mezi jednoválcovou a dvouválcovou konfigurací hydraulického ohýbacího lisu se pravidelně objevuje při výběru strojního vybavení a často bývá zjednodušena. Výběr mezi jedním větším válcem a dvěma synchronizovanými menšími válci není pouze otázkou mechanického uspořádání. Ovlivňuje to přesnost synchronizace, konzistenci ohýbání po celé délce nosníku a chování stroje při tváření nesymetrických nástrojových zatížení.

Porozumění mechanickým rozdílům pomáhá proniknout marketingovým formulacím a zaměřit se na to, co ve skutečnosti záleží pro danou aplikaci.

Mechanika synchronizace a chování při průhybu

Jednoválcový lisy pro ohýbání mají válec umístěný uprostřed nebo v blízkosti středu horního ramene. Rameno se při zatížení pružně deformuje předvídatelným způsobem (ve tvaru oblouku), přičemž maximální průhyb nastává ve středu. Většina jednoválcových strojů s nosností vyšší než 40 tun využívá k vyrovnání této deformace mechanické nebo hydraulické zakřivení (crowning) dolního ramene, což do systému přidává další proměnnou vyžadující údržbu.

Dvouválcové stroje rozdělují zatížení přes dva válce, obvykle umístěné přibližně v jedné třetině a dvou třetinách délky ramene. Elektrohydraulická synchronizace s použitím polohových snímačů na každém válci neustále kompenzuje rozdíly v tlaku nebo průtoku, aby byla po celou dobu zdvihu udržena stejná délka výstupu obou pístnic. Podle specifikací předních výrobců řídicích systémů CNC pro ohýbací lisy, jako jsou Delem a Cybelec, mohou moderní dvouválcové synchronizační systémy udržovat rovnoběžnost ramene s tolerancí 0,02 mm po celé délce zdvihu, což je zásadní zejména při ohýbání dlouhých součástí.

Výkon při ohýbání dlouhých dílů a mimo střed

Tam, kde se omezení jednoválcových strojů projevují nejzřejměji, je ohýbání mimo střed. Pokud je ohýbací linka dílu umístěna výrazně mimo střed nosníku, vzniká u jediného středového válce nerovnováha točivého momentu, která vyvolává na nosníku moment kývání. Nosník se částečně kompenzuje svou konstrukční tuhostí, avšak zbývající průhyb se přímo promítne do úhlové chyby ohnutého lemu.

Výrobce plechových dílů, který vyráběl dlouhé krycí panely pro elektrická rozváděčová zařízení, narazil na tento problém u jednoválcového lisu o síle 100 tun. Ohýbání umístěné do vzdálenosti 300 mm od střední osy stroje bylo v rámci tolerance, avšak díly vyžadující posunutí o 1200 mm od středu trvalo vykazovaly úhlovou odchylku 0,4 stupně. Přepnutí na dvouválcovou konfiguraci se stejnou celkovou silou odstranilo úhlovou chybu bez jakýchkoli změn nástrojů.

Dvouválcové stroje jsou zvláště vhodnější pro asymetrická nastavení nástrojů, kdy jsou kovové razníky různých délek umístěny na různých pozicích podél příčného nosníku, protože tlak na každý válec lze nezávisle upravit tak, aby se vyrovnala zatěžovací síla při tváření.

Složitost hydraulického obvodu a úvahy týkající se údržby

Jednoválcové stroje mají z definice jednodušší hydraulický obvod. Jeden válec, jeden soubor proporcionálních ventilů, jeden soubor polohových snímačů. Diagnostika je přímější a počet součástí, které je třeba vyměnit při výměně těsnění, je nižší.

U dvouválcových obvodů se počet většiny hydraulických komponent zdvojnásobí a synchronizační systém přidává elektronické řídicí smyčky, které vyžadují kalibraci po výměně těsnění nebo v případě zaznamenaného posunu senzorů. Zařízení bez specializované schopnosti údržby hydraulických systémů by měla při hodnocení dvouválcových strojů zohlednit dostupnost kvalifikované servisní podpory.

Provozní výhoda vyšší přesnosti dvouválcových strojů je skutečná, stejně jako je skutečná i vyšší složitost údržby. U provozů s nízkým výkonem nebo u těch, které se zaměřují převážně na ohýbání kratších dílů do délky 1500 mm, často poskytuje dobře udržovaný jednoválcový stroj s vhodnou nastavitelnou korekcí prohnutí přijatelné výsledky za nižší celkové náklady.

Integrace řídicího systému a koordinace zadního dorazu

Moderní výkon lisy pro ohýbání závisí stejně na řídicím systému CNC jako na hydraulické konfiguraci. Jak jednoválcové, tak dvouválcové stroje profitují z víceosého řízení zadního dorazu, funkcí automatického nastavení nástrojů a softwaru pro sekvencování ohýbání, který vypočítává optimální otočení dílu za účelem minimalizace počtu manipulačních kroků.

Dvouválcové stroje se obvykle lépe integrují s řídicími systémy s vysokým počtem os, protože synchronizační data z každého válce jsou zpětně přiváděna do řídicí smyčky. To je činí vhodnějšími pro integraci automatizace, včetně robotických buněk pro ohýbání plechů, kde řídicí systém potřebuje přesná data o poloze ramene v každém bodu zdvihu pro výpočty plánování dráhy.

Výběr na základě vaší skutečné práce

Správná volba závisí na směsi materiálů a geometrii dílu, které se ve skutečnosti zpracovávají na stroji, nikoli na teoretickém maximálním výkonu. U krátkých dílů z tlustých desek do délky 2000 mm, kde je úhlová tolerance ±0,5 stupně, postačuje jednoválcový stroj. U dlouhých dílů z tenkého materiálu nad 2000 mm nebo u nesymetrických uspořádání nástrojů se vyšší přesnost synchronizace dvouválcového provedení vyplatí snížením podílu zmetků a kratším časem nastavování (vyrovnávání) pomocí podložek.

RAYMAX nabízí hydraulické ohraňovací lisy v jednoválcovém i dvouválcovém provedení s možnostmi CNC řízení od standardního 2osého až po 8osé synchronní řízení, čímž lze specifikaci stroje přizpůsobit skutečné složitosti tvarování zpracovávaných dílů.