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利用抓取系统和夹持技术进行设备改造

文章来源:MM《现代制造》 点击数:554 发布时间:2017-08-02
产品生命周期日益缩短、自动化趋势和外围设备的飞速发展等诸多因素,促使现今的单个流程乃至整个系统的概念比数年前更加简化。为适应市场的需求,设备在设计时为后续进行高效改造保留了极大空间。
利用抓取系统和夹持技术进行设备改造

产品生命周期日益缩短、自动化趋势和外围设备的飞速发展等诸多因素,促使现今的单个流程乃至整个系统的概念比数年前更加简化。为适应市场的需求,设备在设计时为后续进行高效改造保留了极大空间。在抓取系统和夹持技术领域的改进,能够提供各种方案来缩短生产和设备闲置时间,提高工艺过程稳定性或节省刀具成本。

雄克VERO-S系统的直接夹持概念在机械工程中的重要性越来越强,例如本文所述的改装。

以前人们往往会最大限度地利用现有系统,直至故障甚至反复维修,最后无法维持质量时,不得不采取应对措施。但是,希望保持市场竞争力的企业则会通过采用全面生产管理工具,避免任何损失和浪费,并提高系统的可用性。在这种背景下,设备改造具有显而易见的优势,与新投资不同,改装有投资成本低、停机时间短、空间不变和培训成本低等诸多优势。除了考虑基本的合规性,最重要的莫过于提高生产率和过程稳定性,并最大限度地减少装夹时间和成本,例如能源、刀具或计划外停机时间等。在机床和系统更新升级的成本效益方面,现代化抓取系统和夹持设备无疑是最具代表性的。

无干扰轮廓的5面加工

雄克将具开创性的零点快换系统VERO-S和其它夹具结合,构成了功能性极强的模块化系统,能实现1000多种组合形式。从用于工件直接夹持的增高型快换模块,到多面夹具塔、夹持托盘、气动液压夹具,再到卡盘、磁力夹持技术以及用于转向操作的模块。该系统具有高度的兼容性,适合多种应用。利用这一模块化系统,用户可将单个组件和小批量生产的平均装夹时间减少60-80%。在易腐蚀工况下,由于夹持模块具有气密性,改装后设备的装夹时间也能大幅减少。在工模制造领域,雄克特别开发了用于工件直接夹持的系统,可针对T形槽板、栅板和VERO-S夹持站进行改装。由雄克WDB基础模块、WDS堆叠模块和WDN直接夹持模块(Ø 99 mm) 灵活组成任意高度的夹持柱,在几秒内直接夹持模板、自由成型部件和其它工件,实现易接近的5面加工。无论夹持柱的高度是多少,模块均通过内置通道供应压缩空气。夹持柱确保牢固的夹持,可靠的模拟和无碰撞、高效的加工。由于夹持解决方案的高准确性,工件更换可在极短的时间内完成:该改装方案能够精确、轻松夹紧部件,进行再加工。在汽车行业应用中,外壳冲压模具的生产更换时间可从原来的约两小时缩短到15至20分钟。

用于工件直接夹持的雄克VERO-S WDB模块化系统也适用于改装。它能帮助用户优化可接近性,在工模制造中实现稳定的夹持应用。

针对刀柄进行有效升级

自从雄克向市场推出经济型高性能液压刀柄TENDO E compact以来,实现了用一支液压刀柄有效地执行所有加工。干切削时,直径20mm,扭矩高达900Nm;直径32mm时,扭矩可达2000Nm:比常规液压刀柄高60%。同时,它有0.003mm的回转精度,伸出长度2.5 x D,25000转时HSK接口的平衡等级为G2.5,适用于精加工和粗加工,以及钻孔、攻螺纹和铰孔。使用内六角扳手几秒之内就能完成刀具更换。2015年,卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) wbk生产技术研究所测试了各种刀柄在全槽和半槽铣削中的性能,结果显示,雄克液压刀柄TENDO E compact使刀具使用寿命比其它刀柄长300%。虽然加工性能保持不变,但所需的刀具量减少了三分之二。在此基础上,雄克今年向市场推出一款创新性产品TENDO Slim 4ax,将符合DIN 69882-8的热缩刀柄完整外部几何形状和雄克液压膨胀技术相结合,增强了其在5轴加工中心中进行干扰保形钻孔、倒棱、铰孔和螺纹的能力。减少横切刀和切削刃上的负载,可大幅延长使用寿命。用户还能对工件进行精确测量,获得最大精度。尤其是在汽车行业中,在改造现有机床方面具有很大的潜力。TENDO Slim 4ax可通过“即插即用”代替常规的热缩刀柄,无需重新编程,在实际应用中为用户带来便利。

TENDO Slim 4ax是全球首款具有标准热缩刀柄外轮廓的液压刀柄。在改装方面,它具有多种优势,包括操作简单、装夹时间短、延长刀具使用寿命。

抓取系统的机电一体化

在自动化应用中,机电一体化抓取系统的成功为设备改造打开了新的大门。由于在使用时不要求专业技术,越来越多的气动组件在必要时被替换为低磨损、高能效的机电一体化组件。其最大优势无疑是高灵活性:位置、行程、速度、加速度、功率或扭矩可独立调节。这提高了操作和装配过程的通用性,并为新产品、尺寸和设备规格的推出带来了极大的灵活性。除此之外,在有大量循环和抓取流程的应用中,电动抓取系统组件的运行比气动组件的能效和成本效益更高。它们能降低消耗成本,在减少CO2排放方面有积极作用。虽然机电一体化模块的初始投资高于气动组件,但采购和运行成本的降低大幅缩短了收回成本的时间。智能模块的性能现在和气动解决方案不相上下。

雄克ELP直接驱动式线性轴取代了气动模块。大幅减少了振动和组件的磨损,并缩短循环时间。

即插即用

最佳案例是智能的24V直线模块,使用时无需机电专业技术,也无需安装在电柜中。驱动、控制单元和专门开发的自主学习技术完全集成于模块中。2-5个行程即可完成自动编程。若组件重量在此过程中发生变化,轴会在几个行程内自动调整其移动特性。和气动模块相比,无需调整风门,而且与电气控制模块相比,无需添加新的操作序列。由于该装置无需液压减震器,因此几乎无需调试和维护作业,也不用担心系统造成潜在损害,或减震器发生故障时导致较长的停机时间。电动轴还具有使用寿命长、运行成本低、噪声小和过程稳定性高的优点。在电动机械手领域,雄克的电动小型机械手EGP也收到了大量的积极反馈,尤其是在改装方面。这款小型组件机械手的优势包括采用扁平化设计,可方便地通过数字I/O控制,并提供四级可调的抓取力。和气动模块相比,雄克EGP机械手的峰值(即关闭机械手时的临时力峰值)大幅降低。

紧凑、扁平化且易于控制:雄克EGP小型机械手可满足高效改装的各种要求。