Upínací jednotky – najděte výrobce a dodavatele

Upínací jednotky jsou mechanické nebo elektromechanické bezpečnostní komponenty, které se používají k bezpečnému zastavení, přidržení nebo zajištění lineárních pohybů v případě nebezpečí.

Na rozdíl od pohonných systémů upínací jednotky nevytvářejí pohyb, ale používají se k bezpečnému upevnění hřídelí, tyčí, kolejnic nebo vedení. Plní proto důležitou funkci v oblasti bezpečnosti strojů a významně přispívají k ochraně osob, strojů a obrobků.

Funkce upínacích jednotek, jejich nejdůležitější typy, typické oblasti použití a jejich výhody jsou vysvětleny níže.

Jak upínací jednotky fungují:

Upínací jednotky fungují na principu silového nebo tvarového zajištění.
Zapojují se přímo do vodicího prvku, jako je lineární vedení, pístní tyč, hřídel nebo kolejnice, a vytvářejí přídržnou sílu, která zabraňuje pohybu.

V mnoha aplikacích pracují upínací jednotky na takzvaném principu fail-safe.
Upínací síla je vytvářena pružinami a uvolňuje se pouze vnějším zdrojem energie - například stlačeným vzduchem, hydraulikou nebo elektrickou energií. Při výpadku zdroje energie se upínání aktivuje automaticky.

Základní sekvence zahrnuje

1. Uvolnění pohybu uvolněním upnutí.
2. Normální pohyb osy nebo stroje.
3. Aktivace upnutí v případě zastavení nebo nebezpečí.
4. Bezpečné zastavení nebo zabrzdění pohybu.

V závislosti na konstrukci mohou upínací jednotky:

1. Držet polohu.
2. Provádět nouzové brzdění.
3. Zajišťovat svislá břemena.
4. Snížit nadměrné pohyby.
5. Zajišťovat polohy pro údržbu.

Moderní systémy dosahují velmi vysokých přídržných sil při kompaktní konstrukci a krátké reakční době.

Typy upínacích jednotek:

1. Pružinové bezpečnostní upínací jednotky:
   Toto provedení je obzvláště rozšířené. Upínací síla je generována integrovanými pružinami.
   Vlastnosti: V případě výpadku proudu se automaticky aktivuje a je vysoce spolehlivý.
   Vhodné pro bezpečnostní aplikace. Často se používají na svislých osách, kde je třeba zabránit pádu břemene.
2. Pneumatické upínací jednotky:
   Jsou ovládány stlačeným vzduchem.
   Vlastnosti: Rychlé spínací časy, jednoduchá integrace, nízké provozní náklady a vysoká přesnost opakování.
   Často se používají v automatizačních systémech a manipulačních systémech.
3. Hydraulické upínací jednotky:
   Hydraulicky ovládané systémy vytvářejí obzvláště vysoké upínací síly.
   Vlastnosti: Velmi vysoké přídržné síly, vhodné pro těžká břemena, kompaktní konstrukce a vysoká tuhost.
   Typickými oblastmi použití jsou obráběcí stroje a těžké aplikace.
4. Elektrické upínací jednotky:
   Uvádění do chodu se provádí pomocí elektromagnetických nebo motorických systémů.
   Vlastnosti: Jednoduchá elektrická integrace, dobrá ovladatelnost a není nutný přívod stlačeného vzduchu.
   Vhodné pro moderní koncepce automatizace.
5. Brzdové upínací jednotky:
   Tyto systémy jsou speciálně navrženy pro řízené brzdění pohyblivých hmot.
   Vlastnosti: Vysoké brzdné síly, krátká reakční doba a ochrana proti nadměrnému pohybu.
   Nabízejí zvýšenou bezpečnost stroje.
6. Upínací jednotky
   Používají se výhradně k bezpečnému držení polohy, nikoli k brzdění pohyblivých břemen.
   Vlastnosti: Vysoké statické přídržné síly, nízké opotřebení a dlouhá životnost.
7. Kolejnicové upínače:
   Tyto upínací jednotky se přímo spojují s lineárními vedeními nebo vodicími lištami.
   Vlastnosti: Vysoká přesnost polohování, přímý přenos síly.
   Umožňují kompaktní integraci.
8. Hřídelové upínače
   Používají se na kruhové hřídele nebo vodicí tyče.
   Vlastnosti: Jednoduchá instalace, cenově výhodné řešení.
   Tyto upínače nabízejí dobrý přídržný účinek.

Použití upínacích jednotek:

1. Obráběcí stroje:
Upínací jednotky zajišťují osy proti neúmyslnému pohybu a zvyšují přesnost polohování při obrábění.

2. Automatizační technika:
V manipulačních a montážních systémech se používají k polohování a zajištění pohyblivých součástí.

3. Systémy se svislými osami:
Zde zabraňují pádu břemen v případě výpadku proudu nebo nouzového zastavení.

4. Robotika:
Upínací jednotky zajišťují osy robotů a zvyšují bezpečnost při údržbě.

5. Zvedací a dopravní technika:
Zabraňují neúmyslnému pohybu břemen a zajišťují dodatečnou provozní bezpečnost.

6. Zdravotnická technika:
Ve zdravotnických zařízeních zajišťují pohyblivé sestavy a polohování pacientů.

7. Zkušební a měřicí technika:
Upínací jednotky zajišťují přesnou fixaci při měření a testování.

8. Scénická a eventová technika:
Zajišťují pohyblivé konstrukce, zvedací systémy a podpěry břemen.

Výhody upínacích jednotek:

• Vysoká úroveň bezpečnosti: Největší výhoda spočívá ve spolehlivé ochraně osob a systémů. Zejména systémy s ochranou proti selhání výrazně zvyšují provozní bezpečnost.
• Ochrana v případě výpadku proudu: Mnoho upínacích jednotek zůstává účinných i bez napájení, stlačeného vzduchu nebo hydrauliky a zabraňuje nebezpečným pohybům.
• Vysoké přídržné síly: I kompaktní konstrukce mohou absorbovat velmi vysoké síly.
• Rychlá reakční doba: Upínací jednotky reagují v řádu milisekund, a proto jsou vhodné pro aplikace s kritickým bezpečnostním rizikem.
• Zvýšená přesnost polohování: Díky upevnění bez vůlí jsou minimalizovány odchylky polohy.
• Nízké opotřebení: Mnohé systémy jsou prakticky bez opotřebení a mají dlouhé intervaly údržby.
• Kompaktní konstrukce: Moderní upínací jednotky lze integrovat do stávajících strojů a ušetřit tak místo.
• Jednoduchá dodatečná montáž: V mnoha případech je lze instalovat do stávajících systémů bez větších konstrukčních změn.
• Podpora bezpečnostních norem: Svěrné jednotky pomáhají implementovat bezpečnostní požadavky a směrnice pro stroje.

Upínací jednotky jsou důležitými bezpečnostními zařízeními pro stroje, systémy a automatizované systémy. Umožňují bezpečné zadržení, fixaci nebo zabrzdění pohybů a chrání osoby i technická zařízení před následky nekontrolovaných pohybů. Upínací jednotky jsou proto nepostradatelnou součástí moderní bezpečnostní a automatizační techniky.

Níže uvádíme přehled nejdůležitějších bodů, které je třeba při nákupu upínacích jednotek zohlednit:

Upínací jednotky plní v moderních strojích a systémech ústřední ochrannou funkci. Zabraňují nekontrolovaným pohybům os, suportů, břemen nebo nástrojů a významně přispívají k bezpečnosti obsluhy, strojů a výrobních procesů. Jsou nepostradatelné zejména u vertikálních os, robotických systémů, obráběcích strojů, manipulačních systémů a automatizovaných výrobních linek. Nesprávně zvolená upínací jednotka může snížit bezpečnost stroje, vést k neplánovaným prostojům nebo nesplnit požadavky bezpečnostních norem.

• Na začátku procesu nákupu musí být jasně definováno, jaké bezpečnostní úkoly má upínací jednotka plnit.
• Požadavky na přídržný upínač se výrazně liší od požadavků na bezpečnostní brzdový upínač. Přesná definice zamýšleného použití proto tvoří základ každého rozhodnutí o zadání zakázky.
• Klíčovým kritériem výběru je skutečné zatížení upínací jednotky.
• Zejména v případě svislých os je třeba vzít v úvahu další bezpečnostní faktory, protože padající zatížení může způsobit zranění osob a škody na majetku.
• Profesionální návrh vždy vychází z maximálních zatížení, která se vyskytují, a nikoli z průměrných provozních hodnot.
• Upínací jednotky jsou vyvinuty pro různé vodicí systémy. Geometrie vedení přímo ovlivňuje dosažitelnou přídržnou sílu a funkční bezpečnost.
• Pro aplikace důležité z hlediska bezpečnosti se prosadily takzvané systémy odolné proti selhání. Zde je upínací síla generována pružinami a energie je potřebná pouze k uvolnění upnutí.
• Pro aplikace s ochranou osob a břemen je třeba ověřit, zda je takový bezpečnostní princip vyžadován nebo předepsán.
• Upínací jednotky jsou k dispozici s různými systémy ovládání.
• Pneumatické systémy nabízejí rychlé spínací časy, jednoduchou integraci a ekonomický provoz.
• Hydraulické systémy nabízejí velmi vysoké upínací síly, vysokou tuhost a vhodnost pro těžké aplikace.
• Elektrické systémy nabízejí jednoduché připojení k moderním řídicím systémům a dobré možnosti monitorování.
• Výběr by měl vycházet ze stávající infrastruktury stroje.
• Krátké reakční doby jsou rozhodující pro bezpečnostní aplikace. Zejména u rychle se pohybujících os určuje reakční doba skutečný ochranný účinek upínací jednotky.
• Upínací jednotky jako bezpečnostní zařízení musí často splňovat normativní požadavky.
• Důležitými předpisy jsou vyhláška o strojních zařízeních nebo směrnice o strojních zařízeních EN ISO 13849, IEC 62061, EN 60204-1, EN ISO 14119 a EN ISO 12100.
• Nákupní oddělení by mělo zkontrolovat, zda byla upínací jednotka certifikována pro bezpečnostní aplikace a jaké bezpečnostní parametry jsou k dispozici.
• Provozní prostředí má značný vliv na životnost a spolehlivost. V závislosti na oblasti použití mohou být vyžadovány speciální ochranné nátěry nebo provedení z nerezové oceli.
• Upínací jednotky jsou vystaveny mechanickému namáhání a opotřebení. Dlouhá životnost snižuje náklady na prostoje a zvyšuje ekonomickou efektivitu systému.
• Moderní upínací jednotky mají často integrované snímače.
  Možné funkce zahrnují detekci otevřeného/zavřeného stavu, monitorování opotřebení, diagnostiku stavu a výstup chybových hlášení a bezpečnostních dotazů. Tyto funkce usnadňují integraci do koncepcí Průmyslu 4.0 a zvyšují dostupnost systému.
• Upínací jednotka musí být kompatibilní se stávajícím řídicím systémem stroje. Bezproblémová integrace zkracuje dobu uvedení do provozu a zamezuje následným nákladům na přizpůsobení.
• Vzhledem k tomu, že upínací jednotky jsou často instalovány na obtížně přístupných místech, je třeba věnovat pozornost konstrukci, která je šetrná k údržbě.
• Upínací jednotky jsou komponenty důležité z hlediska bezpečnosti, proto je třeba pečlivě vybírat výrobce. Kompetentní výrobce může pomoci vyhnout se chybným rozhodnutím již ve fázi plánování.
• Pořizovací cena by nikdy neměla být jediným kritériem výběru. Kvalitnější řešení se často ukáže jako výrazně ekonomičtější po celou dobu životnosti.

Profesionální nákup upínacích jednotek vyžaduje komplexní posouzení technických, bezpečnostních a ekonomických kritérií. Zvláště důležitá je správná konstrukce pro aktuální zatížení, výběr vhodného bezpečnostního principu, soulad s příslušnými normami a kompatibilita se stávajícími řídicími a kontrolními systémy. Rozhodující roli hraje také doba odezvy, životnost, možnosti diagnostiky a kvalita výrobce. Firmy, které tyto faktory systematicky zohledňují, vytvářejí základ pro bezpečné, spolehlivé a hospodárné koncepce strojů a systémů.

Upínací jednotky lze zakoupit od různých dodavatelů. Komplexní informace o výrobcích a dodavatelích upínacích jednotek z celého světa naleznete na Exportpages.