מאת: שמואל שריקי, ברמיל. כלים הם פריטים חשובים שבני האדם השתמשו בהם כדי לפתח את הטכנולוגיה בת זמנם. על ידי המצאת הכלים, הם היו מסוגלים לבצע משימות שהגוף האנושי לא יכול לבצע. ככל שכלי העבודה השתכללו כך ניתן היה להגביר את כוח הייצור. התפתחות התעשייה והתפתחות פס הייצור דרשו גידול במספר הידיים העובדות. כלי הדפינה מסייעים בהפחתת מספר הידיים העובדות מחד והקטנת עלויות הייצור מאידך תוך שימוש באוטומציה ורובוטיקה.
התפתחות הכלי
המודרני
בעת העתיקה ובימי הביניים נבנו מכונות מורכבות וגדולות, שהורכבו בעיקר ממנופים, גלגלות, חבלים ומערכי גלגלים. האמן האיטלקי לאונרדו דה וינצ’י מגדולי המהנדסים ומגדולי המדענים של תקופתו, בנה ותכנן עשרות מכונות מתקדמות שהקדימו את זמנן, הונעו בידי בני אדם, בעלי חיים או מערכות של גלגלים וקפיצים. התקדמות המכשירים והמכונות הובילו, בסופו של דבר, למהפכה תעשייתית.
בסוף המאה ה-19 התפתח המיכון האוטומטי והמצאת הסרט הנע. בתי החרושת כללו מכונות, כלים ומערכות דפינה רבים וגדולים, כאשר המוצר – בשלביו השונים, נע לאורך מסוע בין המכונות השונות. מגמה זו גברה במאה ה-20 בתקופת מלחמת העולם הראשונה (ואחר כך בתקופת מלחמת העולם השנייה) כאשר המעצמות הלוחמות נזקקו לכמויות עצומות של אמצעי לחימה, תחמושת, כלי רכב ואספקה. מיכון זה של פס הייצור והחלפת מאות פועלים במכונות ענק העושות את עבודתם גרם לאבטלה רבה עד שהמשק והחברה הסתגלו לשינויים אלה.במאה ה-20 עברו רוב הכלים תהליך של אוטומטיזציה והפכו לנפוצות יותר ויותר, גם בקרב משקים פרטיים.
סוגים של כלי דפינה – מהדקי Toggle, מהדק פניאומטי, מהדק כוח
כלי דפינה נפוצים מאוד כתוצאה מהיחס המצוין בין כוח לתנועה, יכולת התקנה פשוטה, ופעולה מהירה וקלה. הם מהווים מעין תחליף למלחציי רכיסה ומאפשרים יישומים מרובים בנגרות, בנייה, עיבוד מתכות, קידוח, ריתוך, וטחינה.
בדיוק כפי שיש שימושים רבים למלחציים, יש מגוון רחב של מהדקים. מהדק נעילה מכאני עם ידית נעילה אנכי או בעל ידית נעילה בעל קו פעולה אופקי וכן מהדק נעילה בעל ידית אופקית ונעילה אנכית. ישנם גם מהדקי נעילה המופעלים פניאומטית בשילוב של גלילי נדנדה או צילינדרים הידראוליים המופעלים על נדנדה או גלילי נדנדה אנכיים, גלילי דחיפה או נעילת מלחציים עם ראש הידוק.
כדי לבחור את המהדק הנכון עבור יישום ספציפי, חשוב לשקול מספר גורמים, כגון את הגודל והצורה של המהדק; האחידות של גודל החלק, יכולת החזקה נדרשת, כוח נעילה נדרשת מיומנותו הנדרשת של המפעיל; מחזור הפעולות הנדרש לבצע במשך זמן מוגדר, והאם יהיה יותר טוב כדי לקבל קיבוע זמני.
מהדקי Toggle
מהדקי ה-clamp Toggle מצטיינים בתכונות של נעילה קלה, פעולת שחרור מהירה. מהדק Toggle משמשים גם לחלקי עמדה ולבצע משימות מכאניות. זה גם יכול להיות החבר הכי טוב היד השלישית הנחוצה לתהליך הייצור.
בדוגמה שלפנינו מוצג כלי דפינה שמטרתו לאפשר אחיזה קבועה של אביזר בעת תהליך הייצור. המבנה של המהדק החוזק שלו והתותבים הנמצאים בצירי התנועה מאפשרים את ויסות לחץ הנעילה של המוצר. מהדק זה נועד לשימוש באחיזת פחים, אחיזת מעגלים מודפסים תבניות יציקה ומשטחים שונים. שימוש במוצר זה נפוץ בבתי מלאכה קטנים או במקומות שלא משתמשים בסרט נע.אורך חיי הפריט הם נגזרת של מספר ההפעלות של המהדק. ככל שמספר ההפעלות גדל כך נדרש מוצר בעל מחזור חיים ארוך יותר.
השפעת האוטומציה
ההתקדמות המשמעותית בתחום האוטומציה פרצה בעקבות מלחמת העולם השנייה, אז פותחו המחשבים הראשונים. המצאת המחשב הייתה פתח לבניית מכונות הניתנות לתכנות ובניית רובוטים המצוידים בכלי הידוק ודפינה לצורך ייצור המוצרים. איכות הכלים משפרים בהכרח את יעילות המכונה ואת מגוון יכולותיה. התפתחות חשובה נוספת שהשפיעה על התפתחות האוטומציה במכונות היא המצאת הטרנזיסטור, שאפשרה מזעור האלקטרוניקה והרחבת תחום מכונות ממוחשבות ורובוטים.בעקבות המצאות אלה ושכלולן, חדרו המכונות ליותר ויותר תעשיות ונהפכו למכונות שימושיים במשקי הבית הפרטיים. מכשירי חשמל ואלקטרוניקה נמכרו לקהל הרחב במחירים שווים לכל נפש, והפכו את העולם המערבי למלא במכונות עם אלקטרוניקה כמעט בכל מקום. מגמה זו גברה עוד יותר בשנות ה-90 של המאה ה-20 עם ההתפתחות הגדולה במחשבים הביתיים והגידול העצום בכמות המחשבים המחוברים לאינטרנט. במאה ה-21 החלה מגמה של התפתחות השבב מחשב/מעבד שאפשרו תכנון מכשירים ממוחשבים וכיום מאפשרים ממשק עם מחשבי כף יד או טלפון סלולארי שימצאו ברשות המשתמש הביתי וכך יקלו על הפעלת המכונות, העברת מידע ביניהן והתקשורת. כיום, רוב העבודות היצרניות בעולם נעשות באמצעות מכונות ממוחשבות המשלבות כלי דפינה לצורך הייצור. כך קרה שהשימוש בכלי דפינה מכנים ופניאומאטיים נכון גם היום. מה שהשתנה בעיקר זהו הארכת מחזור החיים של המוצר ואמינות הכלי. הבטחה התאוששות כלכלית מביאים עמם תחושה של אופטימיות ופוטנציאל לצמיחה עסקית במרכזו של הפוטנציאל לשינוי מצויה ההבנה לצמצום עלויות והתייעלות בתחום הייצור. באותה מידה, השגת יעילות ביצועית בעסק כולו, הוצבה בראש סדר העדיפויות על-ידי הנהלות בחברות. האמרה הישנה “זמן הוא כסף” מעולם לא נראתה נכונה יותר. צוותים שיכולים לצמצם טעויות ולהגביר את קצב עיבוד הנתונים, מסוגלים להגיע לשיא של הפחתת עלויות אפקטיבית.
מהדק פניאומטי
מהדק פניאומאטי משמש להידוק אביזר בלחץ גבוה ובצורה פניאומאטית ללא מגע יד אדם. מוצר זה מגביר את הבטיחות במיוחד כאשר על המוצר להית בסביבה של מכשירים מסוכנים בכדי להבטיח אורך חיים רב לחלקים המכאניים משומנים כל החלקים הנעים משומנים בגריז בעל עמידות לתנאי הסביבה המשתנים וכן יחידת פיקוח ובקרה המפקחת על פעולת ההידוק. המכשיר נפוץ בפס יצור של סרט נע ובקרב רובוטים.
מהדקי כוח
מהדק אצבע פועל בצורה פניאומאטית ומורכב ממערכת של תותבים בעלי שימון עצמי ויכול להגיע עד 2000 ניוטון. המהדק הינו בעל תנועה רציפה וחלקה המאפשרת השגת הידוק מקסימאלי. המלחציים פועלים באמצעות לחץ פניאומאטי ותוכננו כך שאופן הפעולה יאפשר תנועה חלקה ורציפה של המלקחיים. בכדי לאפשר לזרוע המהדק להיות מתכווננת וורסטילית בכדי שתתאים לכל יישום ולכל מטרה. המהדק בעל מידות צרות יכול להיות מורכב על מוט מוביל וכן ניתן להחליף את הלסתות לסוגים שונים בהתאם לצורך. כוח ההידוק מגיע ל-2000 ניוטון.
סיכום
התפתחות הכלים היו מרכיב מרכזי בהתפתחות הטכנולוגיה. השימוש בכלים בעלי איכות גבוהה מביאים לצמצום האחזקה הדרושה ומגבירים את הייצור. כלי הדפינה מהווים היום נדבך מרכזי בתהליך הייצור עת משמשים לעגינת מוצרים וכלים לצורך הייצור. היתרון הגדול שלהם היא המגוון הרחב של המשימות אותם הם יכולים למלא ומהווים כיד העבודה השלישית לביצוע העבודה בתהליך הייצור. אוטומציה מצידה מציעה הזדמנויות נרחבות יותר לקונסולידציה של משאבים, המאפשרת לחברות צנטרליזציה תפעולית, שאחרת יהפכו בלתי-יעילות לאורך זמן. ברור שלא כל חברה בחרה לבצע את אותו המהפך ממערכות ידניות לאוטומטיות כבר עכשיו.עבור חברות שבחרו לבצע אוטומציה של תהליכי העבודה שלהם, קריטריונים שונים היו בעלי חשיבות משתנה. יהא אשר יהא, דבר אחד נראה ברור: הטכנולוגיה תמצא בליבת השינוי.
