Вакуумные насосы для ЧПУ станка

Вакуумные зажимы и удерживающие устройства используются во многих отраслях промышленности для самых разных целей, от подъема упаковок до удержания изделий для механической обработки. С появлением фрезерных станков с ЧПУ для массового производства (деревянной мебели, пластмасс и других немагнитных материалов) возникла необходимость в зажиме больших заготовок на плоских фрезерных столах. Механический зажим был невозможен, поскольку это приводило к повреждению заготовок и не удовлетворяло потребности в быстром размещении предметов на столе и мгновенном зажиме.

Решение состояло в том, чтобы использовать вакуум для удержания заготовок, обеспечивая мгновенный зажим и извлечение. Столы фрезерных станков с ЧПУ имеют плоскую обработанную поверхность с канавками по всей площади и резиновыми уплотнениями. Усовершенствование металлургии в области фрезерных станков позволило повысить скорость обработки, создавая значительное усилие на деталях на столе, поэтому требуется огромное прижимное вакуумное усилие на этих деталях. Вакуум обеспечивает средства для создания этих сил.

Скачать подборку оборудования для ЧПУ станка

Какие типы фрезерных станков с ЧПУ используются в деревообрабатывающей промышленности?

Фрезерные станки с ЧПУ режут и формуют изделия из дерева, а вакуум используется для удержания этих деталей во время резки и / или придания им формы. Существует две конструкции фрезерных станков с ЧПУ: модульные системы и вкладываемые в них детали.

При принятии решения о том, какой тип фрезы использовать, компания должна учитывать форму и тип резки, которая будет выполняться. Маршрутизаторы обычно используются для вырезания нестандартных форм, таких как поручни и оконные / дверные рамы. Маршрутизаторы с вложенными деталями обычно используются для таких изделий, как дверцы шкафов, где многие дверцы могут быть сформованы и вырезаны из одного большого листа дерева. Отсюда и термин “вложенные детали”, поскольку многие изделия вырезаются из листа большего размера.

В модульных системах используются вакуумные модули, которые похожи на 

вакуумный резервуар, удерживающий древесину на месте. Они могут быть самых разных форм, но обычно они относительно небольшие и имеют стандартный размер ”6х6”.

Преимущество системы pod заключается в том, что она очень хорошо прилегает к кромке модуля, не допуская никаких утечек. Поскольку отсеки небольшие и в одной системе может быть всего от 4 до 24 отсеков, используется небольшой вакуумный насос. Воздуха, подлежащего удалению, очень мало, а более глубокий вакуум обеспечивает дополнительную удерживающую силу во время резки детали, не беспокоясь о ее перемещении.

Пластинчато-роторный вакуумный насос со смазкой является наиболее распространенным вакуумным насосом, используемым в модульной системе. Он обладает достаточным расходом и очень глубоким вакуумом для максимальной удерживающей способности.

В маршрутизаторах с вложенными деталями используется один лист пористого материала, называемый волокнистой плитой, на который укладывается древесина, подлежащая резке. Вакуум проходит через древесноволокнистую плиту, чтобы удерживать древесину на месте по мере ее формирования и резки. Преимущество этого типа вакуумной фиксации заключается в том, что не используются зажимы и вся удерживаемая древесина может быть использована для готового изделия, что приводит к меньшему количеству отходов.

Стандартный маршрутизатор с вложенными деталями имеет поверхность стола размером 4x8 ’ или 5x8’. Чтобы увеличить производительность, существуют даже двойные столы, которые позволяют одной стороне выгружать готовый продукт, в то время как другая сторона режет следующие детали.

Как тип древесноволокнистой доски влияет на процесс вакуумной фиксации?

Существует три различных по плотности типа волокнистых плит. Различные типы (низкой, средней и высокой плотности) выбираются в зависимости от силы вакуума, необходимой для удержания продукта. Каждый тип волокнистой плиты пропускает через себя разное количество воздуха для удержания вакуума. Тип с низкой плотностью пропускает через себя наибольшее количество воздуха.

Поскольку через древесноволокнистую плиту происходит постоянная утечка воздуха, требуется вакуумная система гораздо большей производительности. Стол с волокнистой плитой размером 4 'x8’ обычно использует вакуумную систему, которая может обеспечить минимум 300 ACFM и максимально возможную глубину вакуума. Многие системы оснащены сигнализацией низкого вакуума, которая отключает систему, если уровень вакуума начинает падать и становится слишком низким для безопасного удержания деталей. Также важно, чтобы концы волокнистой плиты были герметизированы для предотвращения утечки.

Как защитить вакуумный насос от загрязнений окружающей среды, таких как опилки?

В этом случае необходим входной воздушный фильтр. Деревообработка может быть наиболее сложной областью применения вакуумных насосов из-за запыленности окружающей среды и суровых условий эксплуатации. Благодаря модульной системе вакуумный насос может пропускать воздух непосредственно из удерживаемой древесины. При использовании фрезы с вложенными деталями вакуумная система создает вакуум на нижней стороне древесноволокнистой плиты, но по мере резки и сверления отверстий в готовом изделии опилки могут попадать в вакуумную систему

Важно выбрать надежную технологию вакуумного насоса для этой загрязненной атмосферы. Пластинчато-роторный насос  с масляным уплотнением отлично подходит для этого применения, поскольку она может пропускать небольшое количество опилок без повреждения вакуумного насоса, однако засорение теплообменника может стать проблемой. Другие типы вакуумных насосов (винтовой вакуумный насос и сухой когтевой насос) полностью зависят от правильной работы входного фильтра, поскольку попадание опилок может привести к поломке насоса. Выделение звука и тепла также являются важными критериями выбора вакуумного насоса.

Способы снижения энергопотребления при вакуумном удержании

Наибольшая возможность экономии энергии заключается в выборе системы с пластинчато-роторным насосом с частотно-регулируемым приводом. Это дает два преимущества, первое из которых заключается в снижении энергопотребления (снижение мощности на 50%), когда насос не используется. Таким образом, когда оператор меняет детали или во время перерыва, пока вход в насос закрыт, насос будет замедляться до минимальной скорости, экономя энергию. Затем насос снова набирает скорость, как только клапан открывается.

Во-вторых, частотно-регулируемый привод помогает устранить проскальзывание детали. На вложенном столе, где из листа дерева вырезается множество деталей, утечка увеличивается по мере того, как фрезер режет детали. Использование пластинчато-роторного насоса соответствующего размера означает, что по мере увеличения утечки при резке вакуумный насос ускоряется для поддержания постоянного давления на детали, тем самым устраняя проскальзывание и скрап.

Другие области возможностей включают изучение потерь в трубопроводной системе и переход от децентрализованной вакуумной системы к централизованной. Важно помнить, что, хотя фрезерование с ЧПУ является важным вакуумным применением в деревообрабатывающей промышленности, оно также используется для ламинирования, шпонирования, полировки, сверления, фрезерования, гравировки, термоформования, резки стекла и камня / плитки.