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魔鬼藏在細節裡! 機台自動化後,您的夾持設備 跟上了嗎? 台灣雄克

摘要"

機台設備自動化上下料是機械產業的長期發展趨勢。而這同時也影響了夾持技術的發展:夾持裝置勢必需要配合無人化的作業流程。這些裝置除了作業穩定性之外,工件可及性、安裝的靈活性、是否能節省驅動能源以及提升生產效率也變得越來越重要。更甚者,就產品技術方面:未來的智慧夾持裝置將需要能實現與機台設備和作業系統的智慧聯網。

輕量化設計使雄克車床夾頭SCHUNK ROTA NCE 降低多達40%的慣性。在批量化生產中,尤其展現出了良好的動平衡、降低成本和節能等優勢。

 

SCHUNK TANDEM plus 夾持模組的設計特別適用於自動化機台設備上料的需求。在這種精實自動化解決方案中,它們與 SCHUNK VERO-NSL plus 夾持模組相結合,並通過機台設備自身的軸向移位進行上料。

 

未來的夾持設備可帶來的附加價值:變化性高、縮短生產週期和節能
以油壓夾頭 ROTA NCO而言,雄克開發了一種特殊的快速換爪系統,可在不到一分鐘的時間內實現手動、無需工具裝卸的軟硬爪快換,重複精度可達 0.02 mm。使用不同的標準款車床夾頭軟硬爪和單獨配置的特殊卡爪,可以用最少的安裝時間完成不同工件自動化上料的設置。雄克現在甚至更進一步,正在為無人化作業進行自動化更換車床夾頭軟硬爪的應用測試。屆時,搬運系統不僅負責車床夾頭的上料,同時亦可處理車床軟硬爪的更換,無論是更換單個卡爪或是一次性整套替換(非常高效)。
另一種自動化上料的方式則是使用SCHUNK ROTA NCE 雄克輕量型車床夾頭,此款車床夾頭採用輕質外形設計,能在大批量生產中獲得最大效率,同時也可以配合自動化上料作業。它結合了輕型結構、大負載能力和大通孔設計等優勢,與傳統車床夾頭相比,最多能減少40%的慣性。因此,比起傳統的油壓夾頭,能更快地進行加速和減速的驅動。尤其在大批量生產中,進而縮短生產週期亦降低能耗。
雄克將相似的概念應用在另一款低維護的油壓夾頭ROTA NCA上,通過特殊密封設計,其重量也有所減輕,並且由於其特殊的幾何形狀,加工時,工件可及性高,尤其搭載在現代車/銑加工中心上,更能體現這樣的優勢。憑藉它的大通孔設計,這種高能效及有效縮短生產週期的車床夾頭也非常適合自動化棒材上料。

 

對於中小批量生產,SCHUNK VERO-S NSA plus 模組化系統確保了高流程可靠性,靈活性和效率。

 

SCHUNK KONTEC KSM 多工件虎鉗專為系列零件提供多種不同的夾緊解決方案,並且可以快速輕鬆地設置。

 

自動化作業期間的高重複夾持精度
除了車床夾頭之外,特別是在高精度圓孔夾持,液壓膨脹夾持解決方案在自動上料方面也具有優勢(例如,在產生磨削、銑削、開槽、車削和刨削方面,以及在平衡、測量和測試方面)。像是帶有雄克專利軸向後拉的超薄液壓膨脹心軸就是一種非常高效的解決方案,可以最大程度地減少安裝時間,並節省額外成本。液壓膨脹心軸可以在非常短的時間內求心和夾緊工件,重複精度< 0.003 mm。此外,利用液壓膨脹技術,心軸可完整貼平工件內部,以不變形的方式夾緊工件,穩定性高。由於液壓膨脹技術精確地以軸的中心為中心,不需再次量測,因此可配合自動化的作業模式,進而提高機台稼動率。根據客戶需求,除了按照工件尺寸特製車床夾頭或膨脹心軸,使用者亦可另外選擇是否增加油壓驅動拉桿及氣密檢知功能。
雄克虎鉗SCHUNK TANDEM plus 的設計特別適合用於自動化上料。該虎鉗底座為矩形,精實的外型設計,能夠實現緊密排列,從而最大化夾持加工工件的數量。在自動化上料作業時,使用雄克虎鉗系列產品中的彈簧式常閉型虎鉗SCHUNK TANDEM KSF plus搭配夾具塔和快換托盤能夠達到最理想的生產效率,這樣的組合方式讓客戶能預先在機外備料,上料時無須停機。其外部輪廓經過優化,鎖固螺絲塞蓋能夠防止模組內積聚塵垢或切屑,避免形成永久性殘留。在自動操作過程中,虎鉗可通過氣動、液壓或彈簧作用驅動,夾持重複精度最高可達 0.01 mm。使用標準的長行程版本,也可以夾緊不同的工件尺寸或閃避干涉輪廓。而此產品配備了近接開關,能監控卡爪的作動狀況。

 

快換模組 VERO-S NSE-A3 138 專門設計用於自動化應用。

 

安裝操作簡便且結構緊湊
即使自動上料是由托盤系統和夾具塔完成的,雄克的機械式夾持設備也發揮了不小的作用。它們在加工穩定性、工件可及性、緊湊性以及在安裝工位的操作方面具有優勢。例如,手動的 SCHUNK KONTEC KSC 基本型虎鉗是加工毛坯和成品件的全能型產品,也可用於帶有自動工件倉儲的系統。它們夾持力高、操作方便、安裝時間短。通過相對較低的手動鎖緊力矩,可以實現 50 kN(160型)的高夾緊力,這樣一來,將不再需要額外的壓楔裝置。另外,由於本體兩側十字滑塊的設計,在夾緊工件時,本體不容易受壓力變形,這樣的設計也增加了本體的精度和剛性。無背隙的滾珠軸承的設計也確保 +/- 0.015 mm 出色的重複精度。全封閉驅動和內建的切屑出口可確保極高的工藝穩定性和最小的磨損。基本型虎鉗可做為求心虎鉗或一個固定爪塊的單動虎鉗。夾緊範圍可快速調節、扁平型設計、重量輕 - 符合無人化工件搬運的理想條件。SCHUNK KONTEC KSM2 並列式虎鉗同樣

具備優秀性能,數個工件能在有限的空間內做並列式的夾緊。低外型輪廓鉗口的設計,以最小夾緊接觸面積,嚴密咬合工件。硬化研磨的鋸齒,擁有最高的強度、精確度和穩定性。無論工件尺寸大小,在夾持過程中,工件均通過楔形夾持系統下拉貼面。因此,即使在大給進切削的情況下,也能確保安全、精密地加工。只需一把驅動扳手,即可夾持工件、憑藉快換系統模組化拆卸鉗口,或根據不同工件快速、靈活地轉換夾持系統。為此,雄克提供類型廣泛的鉗口產品系列。

 

智慧夾持設備和抓取系統能即時測量、識別和監控所抓取的部件以及正在進行的生產過程。

 

具有軸向下拉功能的雄克液壓刀桿在執行高精度加工任務時裝夾效率非常高。它們可以自動裝載,夾緊裝置可以快速更換,不會浪費時間對準和鎖入。

 

超薄模組化系統 實現最大靈活性
模組化系統,如 SCHUNK VERO-S NSA 扁平模組系統,與其他夾緊系統不同,它在加工進行的過程中無須持續給予氣壓或油壓源,能特別靈活和穩定地更換夾緊裝置。即使壓縮空氣的壓力突然下降,內部彈簧元件可以確保恆定和安全的夾緊。另外,由於採用了具專利的快速行程系統,其下拉力可達 15,000 N,
夾持力超過 100,000 N。所有諸如本體、夾持滑銷和夾持環等零件均由硬化熱處理之不銹鋼製成,因此抗侵蝕。內建的氣壓吹掃功能在自動更換期間可清潔平面和短錐孔,從而確保托盤工作面平整、無碎屑。隨後,短錐孔確保精確定位到指定點。夾持滑銷可確保求心和自鎖。通過動態壓力監測,可靠監控模組狀態。結合具有低干擾輪廓的超薄 SCHUNK NSR 托盤快換系統,可以實現特別穩定的托盤更換,另外可搭配接近開關進行監控。

內建媒體傳輸通道的自動化零配件
自動化配件 SCHUNK VERO NSE-A3 138 證明,經典零點夾緊模組也可以針對自動化過程進行優化。為了工件和夾持設備更換過程的可靠性,自動化配件配有強大的吹掃功能,可以在更換過程中仔細清潔軸承表面。此外,彈簧驅動的錐形密封件還能阻止碎屑或髒汙進入更換介面。極大的8,000 N 或啟動空氣增壓後的 28,000 N的高下拉力,加上產品尺寸穩定性高(High dimensional stability),有利於自動化快換系統作業的穩定性。也因此,更大的傾斜力矩和剪力都可以被有效吸收。帶彈性元件的定心孔位,確保了自動化過程的穩定性、精準的定位方向及高重複精度。憑藉短錐介面,定位銷可以非常容易地安裝在部件上。內建的傳輸通道,可允許傳輸高達 300 bar的油壓介質,進而控制安裝於上方的夾持設備。
數位化趨勢
根據雄克最新技術研究顯示未來機械產品的發展趨勢:除了機械性能外,未來的夾緊裝置將具備越來越多的數位功能。例如,智慧的 SCHUNK VERO-S NSE-S3 138 快換托盤模組可全程監控下拉力和夾緊滑塊位置。為了達到監控的目的,雄克將應變片、測量放大器以及電感式感應器直接整合至該模組中。此外,通過感應式接近開關還能檢測工件或夾緊托盤的作業狀態,也確保整個夾持過程能夠在最佳條件下實施。智慧模組的一個決定性優勢無疑是它們與純機械 VERO-S 程式的相容性:新款的VERO-S NSE-S3 138除了增加數位功能變得更智慧外,外型尺寸完全與VERO-S NSE3相同。除了快換托盤模組,增加數位功能也讓雄克虎鉗 SCHUNK TANDEM KSE 100 有更突破性的發展。除了對夾持路徑和夾持力進行監控,這一智慧化產品還能夠根據工件單獨調整各個鉗口的夾緊力和位置。這使得可以在正在進行的加工過程中預先定位鉗口,並縮短生產週期。此外,亦能降低變形敏感部件的夾緊力,從而防止對表面造成變形或損傷。所需的感測器技術也完整整合到產品中。

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