Conoscere i 3 tipi di alimentatori per punzoni: Pro e contro

L'alimentatore è un componente ausiliario fondamentale per il funzionamento automatizzato delle punzonatrici. La diversità dei progetti di punzonatura, l'ampia gamma di materiali lavorabili e le diverse tecniche di produzione hanno portato allo sviluppo di numerosi tipi di alimentatori, ognuno dei quali è stato adattato ad applicazioni e requisiti specifici.

I dosatori per presse possono essere classificati in diversi tipi: i dosatori ad aria, i dosatori a rulli e i dosatori servo NC (a controllo numerico) sono tra i più diffusi. Questa discussione approfondirà i principi di funzionamento, i vantaggi e le applicazioni tipiche di questi tre modelli comuni di alimentatori. La comprensione di questi meccanismi consentirà ai produttori di prendere decisioni consapevoli nella scelta degli alimentatori, di ottimizzare le operazioni di punzonatura e di migliorare l'efficienza produttiva complessiva.

1. Alimentatori ad aria: Utilizzano l'aria compressa per spingere il materiale attraverso la pressa. Sono particolarmente adatti per materiali leggeri e per operazioni ad alta velocità.
2. Alimentatori a rulli: Utilizzando un sistema di rulli motorizzati, questi alimentatori offrono un controllo preciso e si adattano a un'ampia gamma di spessori e tipi di materiale.
3. Servoalimentatori NC: Grazie alla tecnologia avanzata dei servomotori, questi alimentatori offrono una precisione, una programmabilità e una flessibilità senza pari, rendendoli ideali per operazioni di punzonatura complesse e di alta precisione.

1. Alimentatore d'aria

1. Alimentatore d'aria

L'alimentatore ad aria, noto anche come alimentatore pneumatico, funziona secondo un principio simile a quello di una siringa medica. Utilizza una fonte di aria compressa esterna come alimentazione primaria. L'aria compressa esercita una forza su un'asta flottante, che è collegata a un'asta motrice installata sul blocco scorrevole del punzone. Una valvola a cinque porte controlla il flusso direzionale dell'aria compressa, consentendo cicli di alimentazione intermittenti.

Vantaggi dei dosatori d'aria:

1. Convenienti: I dosatori ad aria offrono una soluzione ragionevole e accessibile per automatizzare la produzione di punzoni con un investimento iniziale minimo.
2. Semplicità: Il design semplice consente una facile installazione e manutenzione.

Svantaggi degli alimentatori d'aria:

1. Velocità di alimentazione limitata: A causa dei vincoli di pressione e portata della fonte d'aria esterna, gli alimentatori pneumatici hanno cicli di azione più lunghi. Questa limitazione li rende inadatti alle operazioni di punzonatura ad alta velocità e ne limita l'uso alle applicazioni a bassa velocità.
2. Compromissione della precisione e della stabilità di alimentazione:
   a) Il meccanismo pneumatico di spinta blocca e spinge contemporaneamente il materiale. Ciò può comportare un'alimentazione prematura prima che il materiale sia completamente fissato, con conseguente slittamento imprevedibile del materiale durante il processo di spinta e, di conseguenza, una scarsa precisione di alimentazione.
   b) I dosatori d'aria contengono diversi componenti soggetti a usura, come O-ring e guarnizioni. Senza un'adeguata manutenzione, questi componenti sono soggetti a perdite d'aria e ad altri malfunzionamenti, compromettendo la stabilità operativa della macchina.
3. Forza limitata: La forza massima generata dagli alimentatori pneumatici è limitata dalla pressione dell'aria disponibile, che può essere insufficiente per applicazioni pesanti o per materiali spessi.
4. Sensibilità alla qualità dell'aria: Le prestazioni e la durata degli alimentatori d'aria possono essere influenzate in modo significativo dai contaminanti presenti nell'aria compressa, rendendo necessari sistemi di filtraggio e trattamento dell'aria adeguati.

2. Alimentatore a rulli

2. Alimentatore a rulli

L'alimentatore a rulli, noto anche come alimentatore meccanico, è un componente fondamentale nei sistemi di lavorazione della lamiera, in particolare nelle operazioni di stampaggio e punzonatura.

Il suo principio di funzionamento è analogo al metodo tradizionale di macinazione del tofu con un rullo di pietra. Il sistema è azionato dall'albero di uscita della punzonatrice, che aziona un'asta di trazione. Questa asta, a sua volta, fa oscillare un bilanciere collegato al meccanismo del rullo. Il movimento del bilanciere viene trasferito a un albero di trasmissione che, attraverso un dispositivo unidirezionale, converte il movimento alternativo in un movimento di alimentazione unidirezionale del rullo di alimentazione. Per evitare lo slittamento del materiale, l'alimentatore a rulli incorpora un meccanismo di freno che assicura un avanzamento preciso e costante del materiale.

Vantaggi dell'alimentatore a rulli:

1. Economicità: Il dosatore a rulli offre un elevato ritorno sull'investimento grazie alla sua semplicità meccanica e alla sua durata.
2. Funzionamento autonomo: Non richiede fonti di alimentazione pneumatiche o elettriche aggiuntive, riducendo la complessità complessiva del sistema e i costi operativi.
3. Stabilità meccanica: Il collegamento meccanico diretto garantisce un'eccellente stabilità della trasmissione, con conseguente alimentazione costante e precisa.
4. Basso tasso di guasti: Con un numero ridotto di componenti complessi, l'alimentatore a rulli presenta un'elevata affidabilità e tempi di inattività minimi.

Svantaggi dell'alimentatore a rulli:

1. Regolazione post-arresto: Dopo ogni arresto della macchina, il passo di alimentazione deve essere ricalibrato. In genere, ciò avviene tramite un disco eccentrico montato sull'albero di uscita della punzonatrice. Il processo può richiedere diverse iterazioni di regolazione fine per ottenere la precisione desiderata.
2. Vincoli di installazione: L'alimentatore a rulli ha requisiti di montaggio specifici che possono limitarne l'applicazione in alcune configurazioni di macchine da stampa.
3. Limiti del materiale: L'alimentatore è progettato per una gamma specifica di larghezze, spessori e passi di alimentazione del materiale. Il funzionamento al di fuori di questi parametri può comportare prestazioni ridotte o potenziali danni all'alimentatore o al pezzo.

3. Alimentatore NC

3. Alimentatore NC

Il servo alimentatore NC, noto anche come alimentatore NC, utilizza un rullo di alimentazione di precisione azionato da un servomotore ad alte prestazioni per eseguire l'alimentazione controllata del materiale. Il sistema è gestito da un touch screen avanzato con interfaccia uomo-macchina (HMI) e da un controllore logico programmabile (PLC), che consente un controllo preciso e una perfetta integrazione con altri processi produttivi.

Vantaggi del servoalimentatore NC:

1. Funzionamento intuitivo: Interfaccia touch screen di facile utilizzo per un'impostazione e una regolazione rapida dei parametri.
2. Versatilità: Adattabile a un'ampia gamma di materiali e di applicazioni produttive.
3. Elevata personalizzazione: Programmabile per sequenze di alimentazione complesse e requisiti di produzione specializzati
4. Precisione di alimentazione superiore: Precisione di posizionamento tipica di ±0,1 mm o superiore, a seconda delle specifiche del servosistema.
5. Stabilità eccezionale: Il sistema di controllo ad anello chiuso garantisce prestazioni costanti per lunghi periodi di produzione.
6. Capacità di alimentazione multistadio: Programmabile per ottenere schemi di alimentazione complessi e lunghezze di alimentazione variabili all'interno di un singolo ciclo
7. Flessibilità di lunghezza: Accoglie lastre di qualsiasi lunghezza, limitate solo dalle proprietà del materiale e dalle considerazioni sulla movimentazione.

Svantaggi del servoalimentatore NC:

1. Investimento iniziale più elevato: L'integrazione di servomotori di precisione, sistemi di controllo avanzati e componenti meccanici robusti comporta un costo iniziale significativamente più elevato rispetto ai dosatori pneumatici o a rulli di base.
2. Limiti di velocità in alcune applicazioni: Sebbene i servoalimentatori offrano un controllo preciso, la loro velocità massima di alimentazione può essere limitata da fattori quali il tempo di risposta del servo sistema, le proprietà del materiale e la complessità della sequenza di alimentazione. Ciò può limitare la produttività in scenari di produzione ad alta velocità che privilegiano la velocità rispetto alla precisione.
3. Considerazioni sulla manutenzione: La natura sofisticata dei servosistemi e dei controlli associati può richiedere una manutenzione specializzata e una ricalibrazione occasionale per mantenere le prestazioni ottimali.
4. Consumo di energia: I servomotori possono assorbire più energia rispetto ai meccanismi di alimentazione più semplici, con un potenziale impatto sull'efficienza energetica nelle operazioni su larga scala.