O que acontecerá se o trocador de ferramentas do centro de rosqueamento de alta velocidade estiver posicionado de forma incorreta?

Ouve-se um estrondo metálico durante uma mudança de ferramenta. A máquina pára e a produção é interrompida. Um carregador desalinhado não é apenas um incómodo; é uma falha crítica que destrói o equipamento.

O posicionamento incorreto do trocador de ferramentas provoca colisões de ferramentas, queda de ferramentas e danos no cone do fuso. Tem um impacto direto na precisão da maquinação, conduzindo a peças sucateadas e defeitos nas roscas. Também cria riscos de segurança para os operadores devido a detritos voadores ou encravamentos mecânicos.

Já vi centros de roscagem perfeitos serem arruinados por magazines de ferramentas negligenciados. O trocador de ferramentas é uma das partes mais importantes da máquina. Se não funcionar corretamente, toda a operação pode falhar. Vejamos porque é que isto acontece e como o resolver.

Quais são as razões que fazem com que o trocador de ferramentas do centro de rosqueamento de alta velocidade seja posicionado de forma imprecisa?

Carrega-se no botão, mas a ferramenta não carrega. A máquina emite um alarme, deixando-o frustrado e atrasado. É necessário compreender a causa principal.

Os erros de posicionamento têm normalmente origem em três áreas principais: desgaste mecânico, como correntes soltas ou pinos gastos, falhas eléctricas, como baterias do codificador gastas ou falha do sensor, e manutenção deficiente, envolvendo acumulação de limalha ou baixa pressão pneumática.

Normalmente, categorizo estes problemas de posicionamento em três categorias específicas: mecânica, eléctrica e manutenção. Se os compreender, pode encontrar a causa principal mais rapidamente.
Mecanicamente, o sistema desgasta-se. Vejo frequentemente correntes de transmissão soltas ou pinos de posicionamento gastos. Se a caixa de velocidades não tiver lubrificação, as engrenagens desgastam-se, criando folga no movimento. Isto significa que o carregador pára ligeiramente fora do centro.
A nível elétrico, os problemas são muitas vezes silenciosos. O bateria do codificador¹ pode morrer (normalmente a cada 2 anos), fazendo com que a máquina perca os seus dados de origem. Ou, um sensor pode soltar-se. Se o sensor não conseguir detetar com precisão a posição do pote da ferramenta, o sinal falha.
A razão mais comum, no entanto, é a negligência na manutenção. As aparas e a sujidade são os inimigos da precisão. Se as limalhas se acumularem nas calhas de guia ou no interior dos pontos de fixação da ferramenta, esta não pode assentar corretamente. A falta de limpeza leva a um declínio gradual da precisão.
Além disso, preste atenção à pressão do ar. Se a pressão pneumática² flutua ou desce abaixo de 0,4MPa, o cilindro move-se demasiado devagar ou tem falta de força. Isto faz com que o braço perca o seu timing. A utilização de ferramentas demasiado pesadas para a especificação do carregador também dobra o braço e estraga o alinhamento ao longo do tempo.

Uma base de máquina instável ou um nivelamento inadequado podem causar um posicionamento incorreto?

Calibrou a máquina ontem, mas hoje o alinhamento está novamente errado. Está a perseguir erros fantasma que não desaparecem.

Sim, uma fundação instável ou um nivelamento incorreto provoca uma torção estrutural. Esta distorção física altera a relação entre o fuso e o depósito, resultando em erros de posicionamento e problemas de vibração persistentes e difíceis de diagnosticar.

Muitos proprietários de lojas ignoram o chão, mas a base é fundamental. Centros de roscagem de alta velocidade³ são rígidas, mas não são imunes à física. Se a sua fundação for fraca ou não estiver protegida contra choques, a máquina assenta de forma irregular. Isto faz com que a cama e as calhas de guia se torçam ligeiramente.
Quando a estrutura da máquina roda, a posição relativa entre o armazém de ferramentas e o fuso altera-se. Pode alinhar-se perfeitamente na posição inicial, mas à medida que a máquina se desloca, esse alinhamento desaparece. Isto leva a deslocações do ponto de troca de ferramenta⁴.
Além disso, considere a instalação inicial. Se não utilizou um nível de precisão, ou se a camada de nivelamento (como a argamassa epóxi) encolheu de forma desigual, introduziu um "erro inicial". Este erro agrava-se com a vibração. Se a fundação não conseguir absorver a vibração da prensa pesada de um vizinho, essa vibração transmite-se diretamente para o seu alternador de ferramentas. O sistema servo tenta compensar, mas a vibração mecânica causa folga e baixa repetibilidade.

Como resolvemos o problema do posicionamento incorreto?

Tem uma máquina parada e um prazo a aproximar-se. Precisa de uma lista de controlo clara para voltar a funcionar sem chamar um técnico.

Comece por limpar as aparas dos carris e verifique a pressão do ar (0,4-0,6 MPa). Em seguida, inspecionar as correntes mecânicas quanto à tensão e as rodas dentadas quanto ao desgaste. Por fim, calibre os sensores eléctricos e reponha os parâmetros de origem do armazém de ferramentas.

Quando resolvo um problema numa máquina nas instalações de um cliente, sigo um processo rigoroso. Você deve fazer o mesmo.
Em primeiro lugar, efetuar as verificações básicas. Limpe tudo. Remova o óleo e as aparas dos pinos de posicionamento, das calhas de guia e do cone do fuso. Verifique o seu pressão do ar⁵; Deve situar-se entre 0,4 e 0,6 MPa. Se o ar for fraco, o cilindro não empurrará a ferramenta até ao fim. Rodar manualmente o carregador para verificar se há encravamento.
Em segundo lugar, verifique a mecânica. Para os carregadores de corrente, verifique a tensão. O afundamento deve ser de 10-15 mm. Se os dentes da roda dentada estiverem desgastados mais de 0,5 mm, substitua-os. Para os tipos de caixa de velocidades, verifique o óleo. Se estiver preto ou endurecido, substitua-o imediatamente.
Em terceiro lugar, reparar a eletrónica. Substituir a bateria do codificador, se for antiga. Poderá ser necessário repor os parâmetros de origem (como #4031 para a FANUC ou #1241 para a Mitsubishi). Ajustar a distância do sensor para 0,5-1 mm. Limpar a sonda para garantir que o sinal é estável.
Finalmente, verifique-o. Efetuar 50 a 100 mudanças de ferramenta seguidas. O desvio deve ser inferior a ±0,02mm. Se necessário, utilizar um interferómetro laser⁶ para calibrar a exatidão da transmissão.

Como podemos manter o Centro de Torneamento a longo prazo?

O objetivo é impedir estas avarias antes que elas aconteçam. As reparações reactivas estão a custar-lhe demasiado dinheiro e reputação.

Implementar um programa de manutenção normalizado: limpeza diária do fuso e do depósito, verificações mensais da tensão e lubrificação da corrente e calibração anual da pré-carga do fuso de esferas para garantir a precisão a longo prazo.

Para manter a sua máquina a funcionar durante 10 ou 20 anos, precisa de um sistema. Recomendamos uma abordagem por níveis.
Diariamente: Limpar o depósito de ferramentas e o furo cónico do fuso. Não deixar secar as aparas nas superfícies. Isto evita que os detritos afectem o assento da ferramenta.
Mensal: Verifique o sistema de lubrificação. O óleo está a chegar à corrente? Verifique a tensão da corrente. Correntes soltas causam "inclinação" no movimento.
Trimestralmente: Calibre os seus sensores. Os sensores podem desviar-se com o tempo devido à vibração. Além disso, verifique a folga do braço duplo com um calibrador de folgas para garantir que está dentro das especificações (normalmente 0,014-0,020 polegadas).
Anualmente: Fazer um exame de saúde completo. Isto inclui calibração do mandril⁷ e ajuste da pré-carga do fuso de esferas⁸.
Além disso, seja rigoroso com os seus operadores. Não carregue ferramentas demasiado pesadas ou demasiado grandes para as especificações do carregador. Certifique-se de que o fuso regressa ao "ponto de mudança de ferramenta" antes de o braço oscilar. Nunca deixe ninguém agarrar o braço mecânico enquanto este estiver em movimento. A disciplina na operação é tão importante como a massa lubrificante e o óleo.

Conclusão

O posicionamento incorreto da ferramenta destrói a precisão e a segurança; faça a manutenção das suas fundações, verifique regularmente as correntes mecânicas e calibre os sensores para garantir que o seu centro de roscagem de alta velocidade funciona sem falhas.

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