德國(guó)schunk機(jī)械手智能夾持給車銑加工中心帶來(lái)的新潛力
前言
在如今制造業(yè)的大背景下，如何靈活應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求，快速有效地處理客戶需求、訂單和設(shè)計(jì)開發(fā)，是每個(gè)企業(yè)需要考慮的首要問(wèn)題。德國(guó)MTS公司為了能夠靈活地生產(chǎn)單個(gè)零件和進(jìn)行中小批量加工，應(yīng)用雄克Mengen卡盤技術(shù)和夾持系統(tǒng)，借助智能夾持概念，充分挖掘出組合式車銑加工中心的潛力。
車/銑加工中心上的輕型卡盤
該智能夾持理念的基礎(chǔ)是雄克VERO-S快換系統(tǒng)，擁有高達(dá)1000多種組合方式，可滿足多樣化的作業(yè)需求。
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圖1
該系統(tǒng)的首要目標(biāo)是加工直徑范圍在100mm至300mm的圓形工件，同時(shí)釋放一臺(tái) Hermle C50 U五軸銑削中心，并期待未來(lái)更大的加工范圍。所選擇的夾持設(shè)備是雄克輕型ROTA-S flex手動(dòng)卡盤，它將雄克成熟的ROTA-S plus系列卡盤與擴(kuò)展導(dǎo)軌結(jié)合在一起，與大夾持直徑的傳統(tǒng)卡盤相比，重量減輕了60％。這使組合式車銑加工受益顯著，且由于高度低，需加工的工件、角度頭和刀具都有足夠的空間。如果希望加工小零件，可以拆除延長(zhǎng)導(dǎo)軌。
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圖2 ROTA-S flex 可夾持各種尺寸的工件，通過(guò)延長(zhǎng)導(dǎo)軌快速轉(zhuǎn)換夾持范圍
靈活的直接夾持
加工焊接機(jī)架時(shí)，MTS采用工件直接夾持。首先銑削機(jī)架底部，并加工雄克快換定位銷的螺紋孔。然后，使用VERO-S定位銷夾緊VERO-S WSM plus高度調(diào)節(jié)模塊，其另一面連接厚度為50mm的1600mm格柵板。利用直接夾持工藝不僅可從五面任意加工機(jī)架，還可以將工件直接替換到配備VERO-S接口的焊接機(jī)器人托盤上，同步完成焊接工作。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)快換接口，整個(gè)流程始終能保證<0.005mm的重復(fù)精度。
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圖3 在 VERO-S WSK plus 高度拓展模塊上夾持工件
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圖4 由于位置升高，可從工件的五個(gè)側(cè)面加工
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圖5 焊接機(jī)器人旋轉(zhuǎn)臺(tái)的直接夾持
壓縮機(jī)和其他部件的維修采用改良型的直接夾持。將VERO-S WSM plus高度拓展模塊與特制設(shè)備板連接在一起。后者裝有棱柱爪，可以在10mm的格柵中移動(dòng)。使用規(guī)格分別為50和10的兩種設(shè)備板，可以構(gòu)建150至1600mm的所有尺寸，這實(shí)現(xiàn)了在同一設(shè)備上加工各種尺寸零件的目的。
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圖6 MTS使用夾持柱與棱柱爪組合夾持，進(jìn)行零件維修
采用新的夾持方案前，維修工作非常困難，將零件支撐在焊接塊上并對(duì)齊，耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)三個(gè)小時(shí)。采用新的夾持方案后，可以在機(jī)床外準(zhǔn)備零件，然后再將裝有零件的托盤放入機(jī)床中直接夾緊。
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圖7 夾持托盤在機(jī)床外部裝夾
一鍵無(wú)變形夾持
為減少夾持變形，MTS采用了雄克標(biāo)準(zhǔn)化MAGNOS方形電磁吸盤，吸盤上的浮動(dòng)導(dǎo)磁塊可以適應(yīng)工件輪廓，并確保夾持裝置的均勻保護(hù)性和可靠性。大的夾持面積可以減少振動(dòng)，保護(hù)機(jī)床主軸以及切削刃。MTS還將電磁吸盤與VERO-S高度拓展模塊組合，效果非常明顯：改用磁性?shī)A持方案后，總加工時(shí)間從90多分鐘減少到45分鐘。以前一次夾持至少需要設(shè)置20分鐘，而現(xiàn)在一按按鈕，夾持過(guò)程就直接完成。
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圖8 使用標(biāo)準(zhǔn)方形電磁吸盤夾持板樁端子，浮動(dòng)導(dǎo)磁塊可自動(dòng)適應(yīng)工件
產(chǎn)品詳解
用于工件直接夾持的VERO-S模塊化系統(tǒng)，采用零點(diǎn)快換技術(shù)，針對(duì)工件直接夾持的模塊化組裝柱，可在幾秒鐘內(nèi)直接夾持模板和異型工件。包括固定在機(jī)床工作臺(tái)或格柵板上基礎(chǔ)模塊、夾持模塊（?99mm）和可自由組合的堆疊模塊（30mm到160mm）。各組件間的重復(fù)精度<0.005 mm。
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圖9
MANGNOS方形電磁吸盤，浮動(dòng)導(dǎo)磁塊配合工件輪廓自主調(diào)節(jié)，讓工件可平放在電磁吸盤上，加工時(shí)可方便地觸及工件的五個(gè)面，由于施加了均勻的夾持力，可有效地將振動(dòng)降至***低。只需在上磁/退磁時(shí)單次供電，夾持安全快速。
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圖10
- 德國(guó)雄克schunk氣缸MPG-PLUS…
- schunk雄克抓取系統(tǒng)PGN-plus…
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- 德國(guó)Schunk雄克機(jī)械手提供移動(dòng)機(jī)器人
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