Łańcuchy energetyczne dla maszyny do cięcia strumieniem wody XXL 3D

Ridder jest znany jako specjalista od cięcia strumieniem wody: Strumienie wody zapewniają niemal niewyobrażalne ciśnienie (3800 barów) do oddzielania metali i tworzyw sztucznych. Zalety procesu "cold" polegają na tym, że podczas cięcia nie powstają żadne szkodliwe emisje, a powierzchnia cięcia uzyskuje doskonałe wykończenie nawet bez przeróbek. Nie występują również zniekształcenia podczas cięcia.
Firma Ridder pierwotnie opracowała systemy ze stołem tnącym do obróbki 2D. Później dodano systemy robotów liniowych 3D z serii Waricut, które poruszały się na osiach pionowych. Jest to jednak największa maszyna, jaką Ridder uruchomił do tej pory:
Grupa Anssems z siedzibą w Holandii zamówiła pięcioosiową maszynę do cięcia strumieniem wody o objętości cięcia 32 050 x 5 050 x 1 900 mm (oś X/Y/Z) do produkcji przyczep do przewozu koni. Dwa mosty, każdy z głowicą tnącą 3D, poruszają się na 32-metrowych liniowych osiach robota. Maszyna jest podzielona na cztery kabiny, dzięki czemu każda z dwóch głowic tnących może przetwarzać jeden element, podczas gdy pozostałe dwie kabiny są zmieniane. Zapewnia to ciągłe wykorzystanie systemu. Każda głowica tnąca może przemieszczać się do wszystkich czterech kabin, zapewniając wysoką elastyczność i dostępność.
Zadaniem maszyny do cięcia strumieniem wody w produkcji będzie obróbka nadbudówek z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym, które zostały zalaminowane i uformowane w poprzednich etapach pracy oraz wykonanie wycięć w drzwiach przyczepy do przewozu koni, na przykład.osiąga bardzo wysoką precyzję. Podczas gdy systemy zwykle pracują z dokładnością ≤ ± 20 µm na metr, długie skoki oznaczają, że ten system ma dokładność 50 µm. Inżynierowie Ridder musieli rozwiązać problem zasilania głowic tnących energią, sygnałami, sprężonym powietrzem i (oczywiście) wodą. Trzeba było również wziąć pod uwagę wysokie maksymalne prędkości przesuwu osi liniowej (20 m/min). Największym problemem były jednak duże długości przesuwu. Biorąc pod uwagę te długości, górny bieg łańcucha jest szczególnie podatny na spoczywanie na dolnym biegu (zasada ślizgającego się łańcucha energii). System ten nie mógłby więc szybować z dwóch powodów: Ciężkie wypełnienie i długi dystans podróży generowałyby zbyt duże tarcie. Ponadto wysokociśnieniowy przewód doprowadzający wodę wymaga większego promienia gięcia, więc zasada łańcucha "na łańcuchu" nie wchodziła w grę.

Projektanci zdecydowali się na rozwiązanie, które sprawdziło się już w innych systemach Ridder: polimerowy łańcuch energetyczny z serii E4.1. Łańcuch energetyczny ma 100 mm szerokości i 56 mm wysokości. Oprócz kabla wysokociśnieniowego o średnicy 1/4 cala, zawiera on również specjalne kable energetyczne chainflex do głowicy tnącej 3D, które nadają się do ciągłego ruchu, oraz kable magistrali CAN do komunikacji. Środkowa poprzeczka zapewnia niezawodne oddzielenie przewodu wysokociśnieniowego od przewodu elektrycznego. W celu utrzymania dwóch łańcuchów na jak najkrótszym odcinku o długości 32 metrów, podawanie odbywa się pośrodku ścieżki przesuwu.
Konieczne było jednak znalezienie rozwiązania problemu zsuwającego się łańcucha. Jeśli wióry mogą gromadzić się na górnej stronie dolnej prowadnicy, zasada łańcucha ślizgowego musi zostać porzucona, ponieważ wióry mogą uszkodzić części łańcucha ślizgające się jedna po drugiej. Dla takich przypadków opracowano tak zwany system guidelok dla łańcuchów energetycznych, który umożliwia niezależne prowadzenie górnego biegu. Składa się on z elementów nośnych ułożonych parami, w których zamontowane są obrotowe uchwyty rolek. Gdy łańcuch jest prowadzony obok nośników, uchwyty rolek obracają się do wewnątrz, a następnie ponownie na zewnątrz, aby poprowadzić łańcuch. W ten sposób górna prowadnica opiera się na uchwycie rolkowym i utrzymuje odległość od dolnej prowadnicy. Zasada ta ma również tę zaletę, że promień gięcia łańcucha można dowolnie określić: Wynika on po prostu z wysokości, na jakiej zamocowane są uchwyty rolek.
W ten sposób można zapewnić bardzo silne prowadzenie górnej prowadnicy za pomocą bardzo prostych środków i niewielu komponentów - a niepodpartą długość łańcucha energetycznego można znacznie zwiększyć. Ponieważ łańcuch w systemie guidelok jest prowadzony przez rolki, do jego przesuwania wymagana jest bardzo niewielka siła pchająca/ciągnąca, co zapewnia energooszczędną i płynną pracę łańcucha.
Wyniki testów potwierdziły również wydajność systemu. Po uruchomieniu, kilka uchwytów z nadbudowami przyczep jest precyzyjnie umieszczonych w kabinie, a program 3D CAD/CAM umożliwia w pełni automatyczną obróbkę nadbudów z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym. Ruchoma głowica tnąca, która może obracać się o ± 95° i obracać o ± 540°, umożliwia cięcie nawet w trudno dostępnych miejscach. Podczas gdy system realizuje swój program w dwóch kabinach, pozostałe dwie można już załadować nowymi komponentami.