Desenvolvimento de um sistema de troca automática do nozzle de ...

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Desenvolvimento de um sistema de troca automática de nozzle de corte, para
máquinas de corte por laser
Actualmente todos os fabricantes procuram diminuir os tempos de produção e de setup
das suas máquinas, de modo a tornarem as suas empresas mais competitivas. No caso
do corte por laser, os tempos de produção e de setup são influenciados respectivamente
pela carga e descarga de chapa para a mesa de corte e pela troca e centragem do nozzle
de corte. É com o intuito de diminuir os tempos de setup que surgiu este projecto, sendo
o principal objectivo a criação de um sistema viável que efectue o aperto/desaperto do
nozzle da cabeça de corte de forma automatizada, evitando assim paragens demoradas
da produção durante esta operação.
Figura 1.6) Representação do nozzle e do seu suporte em cerâmica.
Este projecto não representa uma inovação da ADIRA, mas sim uma resposta aos seus
principais concorrentes como a TRUMPF, a Bystronic ou a Mazak que já
disponibilizam soluções deste tipo. O desenvolvimento deste sistema obriga a ter
alguma atenção aos custos, pois apesar de o preço final não influenciar de forma
significativa o custo de um centro de corte laser, é imperativo que seja o menor possível
dado ser um opcional proposto aos clientes.
O componente que se pretende trocar é uma peça cónica em cobre, denominada nozzle
de corte, que contém um furo na face inferior por onde passam o feixe laser e o gás de
assistência ao corte. Consoante a espessura e o material da chapa que se pretende cortar,
é necessário variar o caudal do gás de assistência e a espessura do feixe laser. Desta
forma, existem vários tipos de nozzles com dimensões exteriores equivalentes, mas com
diâmetros de furo de saída diferentes, de modo a cobrir uma gama alargada de materiais
e espessuras.
Os sistemas de troca de nozzle existentes dependem todos do tipo de cabeça de corte
utilizada pelo fabricante. Algumas cabeças permitem o acoplamento do nozzle por
engate, sendo que outras como no caso da ADIRA, exigem que este seja roscado numa
peça de cerâmica. Este acoplamento por rosca obriga ao desenvolvimento de um
sistema capaz de fornecer rotação e avanço a cada um dos componentes de
armazenamento do nozzle. Além disto, o facto de o suporte de nozzle ser em cerâmica,
que é um material bastante frágil, obriga a cuidados redobrados no que toca ao
alinhamento e ao binário de rotação fornecido, sob pena de danificação dos filetes da
rosca. Um dos pontos críticos deste projecto tem a ver com o posicionamento do