Cadeias de energia para uma máquina de corte a jato de água 3D XXL

• O que era necessário: Corrente de energia de polímero da série E4.1, cabos de energia chainflex, cabo de barramento CAN,  sistema guidelok para corrente de energia
• Requisitos: Os cabeçotes de corte deveriam ser abastecidos com segurança com energia, sinais, ar comprimido e água, percorrer até 32 m e operar a uma velocidade máxima de deslocamento de 20 m/min. Devido ao atrito e aos cavacos, não era permitido que a pista superior deslizasse sobre a pista inferior.
• Setor: Máquinas-ferramentas
• Sucesso para o cliente: Graças ao sistema guidelok, foi possível garantir uma forte orientação da pista superior com poucos componentes e meios simples. A vida útil da corrente é aumentada e os cavacos não podem danificá-la.

A Ridder é conhecida como especialista em corte por jato de água: Os jatos de água fornecem uma pressão quase inimaginável (3.800 bar) para separar metais e plásticos. As vantagens do processo "cold" são que não há emissões nocivas durante o corte e que a superfície de corte recebe um acabamento perfeito, mesmo sem retrabalho. E não há distorção no corte.
Originalmente, a Ridder desenvolveu sistemas com uma mesa de corte para usinagem 2D. Posteriormente, foram adicionados os sistemas de robôs lineares 3D da série Waricut que se moviam em eixos verticais. Mas essa é a maior máquina que a Ridder colocou em operação até o momento:
O Anssems Group, com sede na Holanda, encomendou uma máquina de corte a jato de água de cinco eixos com um volume de corte de 32.050 x 5.050 x 1.900 mm (eixos X/Y/Z) para a produção de reboques para cavalos. Duas pontes, cada uma com um cabeçote de corte 3D, movem-se em eixos lineares de robôs de 32 metros. A máquina é dividida em quatro cabines para que os dois cabeçotes de corte possam processar um componente cada um enquanto as outras duas cabines estão sendo trocadas. Isso garante a utilização contínua do sistema. Cada cabeçote de corte pode se deslocar para todas as quatro cabines, garantindo alta flexibilidade e disponibilidade.
A tarefa da máquina de corte a jato de água na produção será processar as superestruturas de plástico reforçado com fibra de vidro que foram laminadas e formadas nas etapas de trabalho anteriores e fazer cortes nas portas do trailer para cavalos, por exemplo. Embora os sistemas normalmente trabalhem com uma precisão de ≤ ± 20µm por metro, os longos percursos significam que esse sistema tem uma precisão de 50µm. Os engenheiros de projeto da Ridder tiveram que resolver o problema de suprir os cabeçotes de corte com energia, sinais, ar comprimido e (é claro) água. As altas velocidades máximas de deslocamento do eixo linear (20 m/min) também tiveram que ser levadas em conta. Mas o maior problema foi o longo deslocamento. Com esses comprimentos, é muito provável que a parte superior da corrente simplesmente se apoie na parte inferior (o princípio da corrente de energia deslizante). Portanto, esse sistema não poderia deslizar por dois motivos: O enchimento pesado e a longa distância percorrida teriam gerado muito atrito. E a linha de alta pressão para o abastecimento de água exige um raio de curvatura maior, de modo que o princípio "chain on chain" estava fora de questão.

Os projetistas optaram por uma solução que já foi comprovada em outros sistemas da Ridder: Uma corrente de energia de polímero da série E4.1. A corrente de energia tem 100 mm de largura e 56 mm de altura. Além do cabo de alta pressão com diâmetro de 1/4 de polegada, ela também contém os cabos de energia chainflex especiais para o cabeçote de corte 3D, que são adequados para movimento contínuo, e os cabos de barramento CAN para comunicação. Uma barra transversal central garante a separação confiável entre o cabo de alta pressão e o cabo elétrico. Para manter as duas correntes o mais curtas possível, com um percurso de 32 metros, a alimentação ocorre no meio do caminho de deslocamento.
No entanto, também foi necessário encontrar uma solução para o problema da corrente que se solta. Se houver acúmulo de cavacos na parte superior do percurso inferior, o princípio da corrente deslizante deve ser abandonado, pois os cavacos podem danificar as peças da corrente que deslizam umas sobre as outras. Para esses casos, foi desenvolvido o chamado sistema guidelok para correntes de energia, que permite que a parte superior seja guiada de forma independente. Ele consiste em elementos de suporte dispostos em pares, nos quais são montados suportes de roletes giratórios. Quando a corrente é guiada passando pelos transportadores, os suportes de roletes giram para dentro e depois para fora para guiar a corrente. Assim, o percurso superior se apóia no suporte de roletes e mantém a distância do percurso inferior. Esse princípio também tem a vantagem de que o raio de curvatura da corrente pode ser determinado livremente: Ele resulta simplesmente da altura em que os suportes de roletes são fixados.
Dessa forma, é possível garantir uma orientação muito forte do curso superior com meios muito simples e poucos componentes, e o comprimento sem suporte da corrente de energia pode ser aumentado consideravelmente. Como a corrente no sistema guidelok é guiada por roletes, é necessária muito pouca força de tração/empurrão para movê-la, o que garante um funcionamento suave e com eficiência energética da corrente.
Os resultados dos testes também confirmaram o desempenho do sistema. Quando entra em operação, vários acessórios com superestruturas de reboque são posicionados com precisão em uma cabine, e um programa CAD/CAM 3D permite o processamento totalmente automático das superestruturas de plástico reforçado com fibra de vidro. O cabeçote de corte móvel, que pode girar ± 95° e ± 540°, permite o corte mesmo em áreas de difícil acesso. E enquanto o sistema está trabalhando em seu programa em duas cabines, as outras duas já podem ser carregadas com novos componentes.