SMART neznamená jen chytrý - Články - Misan

SMART neznamená jen chytrý

MazakAnglické slovo SMART má celou řadu významů – překladů. Jedním z nejpoužívanějších je „chytrý“. Jsou ovšem i další, neméně zajímavé – „živý“, „rázný“, „pohotový“, „čiperný“ či „elegantní“, „fešácký“, „vkusný“. Jedná se o kombinaci významů, které ve spojení s určitým průmyslovým produktem dodávají punc vysoké atraktivity. Není tedy divu, že právě slovo SMART zvolil jeden z největších výrobců číslicově řízených obráběcích strojů na světě, japonská společnost Yamazaki MAZAK, do názvu pro novou produktovou řadu vysoce pokrokových soustruhů Quick Turn Smart (zkráceně QT-Smart). Po Evropské premiéře v říjnu 2009 na mezinárodním veletrhu EMO 2009 v italském Miláně vám nyní přinášíme souhrnné informace o stroji s označením Mazak QT-Smart200.

Základní požadavky zákazníků v oblasti malých až středně velkých 2-osých CNC soustruhů lze shrnout do několika bodů. Předně očekávají stroj disponující vysokou přesností a dlouhodobou spolehlivostí při vysoké produktivitě. Vzhledem k relativní tvarové jednoduchosti soustružených dílců je požadováno maximálně rychlé a přímočaré programování a seřizování stroje. Samozřejmostí je energetická úspornost a snadná údržba - to vše při minimální zástavbové ploše. V neposlední řadě je očekáváno cenově dostupné řešení bez ohledu na to, zda-li se jedná o výrobek renomovaného výrobce či začínajícího rivala.

Mazatrol SMART – chytrý a čiperný

Řídicí systém obráběcího stroje plní celou řadu komplexních funkcí, z nichž pouze malá část je přístupná či alespoň viditelná uživateli. Paradoxně tato relativně malá oblast často rozhoduje o oblíbenosti celého stroje jak v očích obsluhujícího personálu, tak technologů a v konečném důsledku nezřídka i vedení společnosti. Mazak z těchto důvodů vyvinul nový řídicí systém speciálně určený právě pro 2-osé soustruhy s názvem Mazatrol Smart. Požadavky na rychlost, přesnost a spolehlivost ve vztahu k programování, seřízení, interpolačním výpočtům, řízení pohybových os i vřetene, vedly k tvorbě řešení postaveného na platformě podobné DOSu. Mazatrol Smart rovnocenně podporuje přípravu programů v dialogovém jazyku Mazatrol (včetně všech technologických vymožeností vtělených do systému Mazatrol Matrix) jakož i v univerzálním kódu EIA/ISO.

Vychází tak vstříc různým požadavkům zákazníků, kteří z jakýchkoliv důvodů upřednostňují jeden, nebo druhý způsob programování. Prakticky lze velmi snadno pomocí volby jedné z kláves menu pracovat s řídicím systémem v režimu EIA/ISO, kde jsou veškeré obrazovky a nabídky menu související s dialogovým Mazatrolem skryty a programátor společně s obsluhou nejsou „vyrušováni“ nepotřebnými informacemi a nabídkami. Zcela analogicky lze naopak zvolit režim Mazatrol, tedy dialogové programování se vším, co s ním souvisí. Třetí logickou volbou je kombinovaný režim tak, jak je znám ze současných systémů Mazatrol Matrix. Z hlediska přenositelnosti dříve připravených partprogramů je plně garantována kompatibilita se systémem Mazatrol Matrix (u dialogu) i se systémy pracujícími čistě v ISO kódu (například Fanuc F0i).

Nově přepracován byl i ovládací panel systému Mazatrol Smart. Design zachovává u zákazníků velmi oblíbené prvky, které se objevily u systému Matrix – tedy zejména plnohodnotnou klávesnici a rotační přepínače pro volbu ovládané strojní osy a nastavení hodnoty pracovního posuvu i rychloposuvu. Další hardwarové změny lze nalézt uvnitř nového systému. Díky přechodu na platformu DOS bylo možné nahradit harddisk paměťovou jednotkou plně integrovanou na základní procesorovou desku, což představuje velmi robustní řešení z hlediska ochrany a případné ztráty zapsaných údajů. Integrovaná paměť nepodléhá například potížím spojeným se zvýšenými vibracemi stroje za provozu.

Design krytování SMART – chytrý a fešácký

Požadavky na snadnou obsluhu a údržbu nového stroje v kombinaci s optimální ergonomií a líbivým vzhledem vedly konstruktéry k přepracování designu krytování CNC soustruhů dosud používaného u obdobných strojů řady Quick Turn Nexus. Celkově je nyní krytování více pravoúhlé mající za následek snadnější demontáž a opětovnou montáž jednotlivých krytů při provádění pravidelné údržby či při servisních zásazích. Například pro přístup k upínacímu válci sklíčidla a vřeteníku stroje postačí demontáž jedného krytu, čímž se otevře dostatečný prostor pro bezproblémové dosažení k oběma zmiňovaným jednotkám, respektive jejich perifériím. Jednoduše je přístupný i vnitřní mechanismus revolverové hlavy. Demontáží dvou krytů vznikne dostatečný montážní prostor pro servisního techniku stojícího z boku vedle stroje. Změn doznal i design posuvných dveří pracovního prostoru stroje. Zde výrobce vyšel vstříc požadavkům na vyšší ergonomii ve formě zvětšeného průzoru dovnitř stroje a přepracovaného madla pro snadné ovládání pohybu posuvných dveří.

Přesnost a výkonnost SMART – chytrý a rázný

Stavba hlavních konstrukčních skupin stroje doznala také v porovnání s modely řady Quick Turn Nexus větších či menších změn. Společným jmenovatelem všech úprav u lineárních pohybových jednotek je nahrazení dosud používaných lineárních vedení s kuličkovými valivými elementy válečkovými valivými elementy. Válečková lineární vedení přinášejí, při srovnatelných velikostech, větší statickou tuhost (a tudíž přenositelné zatížení) a lepší charakteristiky tlumení. Kombinace těchto dvou vlivů se následně pozitivně promítá do výsledné statické a dynamické tuhosti, respektive poddajnosti stroje a jeho schopnosti tlumit provozní vibrace. Pro uživatele tak vytváří optimální předpoklady pro dosažení vysoké přesnosti obrobků při velkých stabilních úběrech materiálu.

Konstrukce revolverového hlavy doznala také určitých změn souvisejících zejména s topologickou optimalizací vlastního tělesa hlavy. Při stejných připojovacích rozměrech soustružnických nástrojů (vnější nože 25 x 25 mm, vnitřní nože průměr 40 mm) se tak podařilo zvýšit rychlost výměny nástrojů (indexace hlavy) na 0,18 vteřiny mezi sousedními pozicemi. Další pozitivní úpravou je zvětšení rozjezdu v ose Z a tedy možnost soustružit delší obrobky. Ve standardním provedení lze nyní využívat točnou délku 541 mm.

Další významný posun dopředu z hlediska produktivity práce i uživatelského komfortu přináší nasazení plně NC řízeného koníka. Konstrukčně je těleso koníku připojeno k plnohodnotnému posuvovému mechanismu s kuličkovým šroubem a kontinuální zpětnou vazbou, což umožňuje řízení polohy, respektive různých poloh koníka i nastavování přítlačné síly s inkrementem 0,1 kN přímo z partprogramu. Při seřizování je pak možné otočným přepínačem os zvolit polohu označenou „W“ a plynule pohybovat s koníkem stejně jako s jakoukoliv jinou lineární osou.

Nelze také nezmínit přepracování základního lože stroje, kde hlavní úpravy souvisí se dvěma obecnými vývojovými směry. Jedním je snaha docílit geometrické symetrie stěžejních konstrukčních skupin a jejich uložení na loži – mající přímý vliv na tepelnou stabilitu stroje (eliminace úhlových tepelných deformací), druhým je zvyšování tuhosti uložení strojních skupin zejména ve vztahu ke klopným momentům – optimalizovanou kombinací rozchodu a velikosti lineárních vedení.

Ekologické aspekty stroje – chytrý a živý

Bedlivé sledování ekologických charakteristik výrobních strojů se stalo v dnešní době samozřejmostí u všech nově vyvíjených strojů. Nejinak je tomu i v případě strojů řady SMART. Komplexní charakteristika v podobě celkové spotřeby energií, respektive produkce CO₂ byla snížena o celých 22% v porovnání s ekvivalentním strojem řady Nexus.

Podíly na tomto snížení má celá řada opatření. Předně se jedná o nasazení elektrických pohonů se zvýšenou účinností a tudíž nižší spotřebou energií (servomotory, pohon vřetena, hydraulické agregáty). U hydraulických agregátů došlo k přechodu na nižší hladinu provozního tlaku (nižší spotřeba, menší hlučnost, nižší teplota oleje), navíc jsou agregáty efektivně vypínány v případě přechodu stroje do režimu Standby. Tomuto režimu je obecně věnována zvýšená pozornost. Stroj je vybaven pohybovým senzorem, který snímá prostor před řídicím panelem a dveřmi stroje. V případě, že není po stanovenou dobu zaznamenán žádný pohyb a stroj není v automatickém cyklu dochází k automatickému přechodu do režimu Standby. Ten je spojen i s vypnutím osvětlení uvnitř stroje (zajištěného úspornými LED diodami) a zhasnutím obrazovky řídicího systému. Dále dochází k zastavení chodu vynašeče třísek (který se samočinně vypíná i po uplynutí určité doby po ukončení automatického cyklu a to i v případě, že je zaznamenána činnost pohybovým senzorem).

Snížení tvorby průmyslových odpadů je zohledněno v bezeztrátovém mazacím okruhu stroje i absencí potenciálního kontaktu maziv a olejů s řeznou kapalinou, čímž je prodloužena její životnost. Energetická náročnost výroby komponent nového stroje je výrazně snížena v oblasti vedení silové elektřiny použitím zvýšené hladiny napětí 400V. Tím je snížen nárok na průřez jednotlivých kabelových žil.

Mazak Quick Turn SMART - chytrý, živý a elegantní stroj

V dobách zvýšeného konkurenčního boje v důsledku ekonomické krize musí každý výrobce mající všech pět pohromadě neustále přicházet s inovacemi svých produktů poskytující výhody oproti konkurenci. Kdo zahálí je odsouzen v lepším případě ke ztrátě podílu na trhu v horším případě k záhubě. Yamazaki Mazak, věren své tradici, investuje maximální prostředky do výzkumu a vývoje právě v tomto období. Nová modelová řada 2-osých soustruhů Quick Turn Smart je jen jedním z kamínků v rozsáhlé mozaice inovací a rozšíření většiny produktových řad, jakož i investic do nových technologických a vývojových středisek po celém světě.