隨著黑燈工廠、無人化自動生產(chǎn)等理念的升華,在工業(yè)制造領(lǐng)域,更高效智能、更可持續(xù)的解決方案,成為制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的實(shí)踐方向??蛻舻暮诵年P(guān)注點(diǎn)是效率和品質(zhì),即在又快又好地發(fā)展中獲得效益。
創(chuàng)建于1912年、至今已走過110多年歷史的STUDER,作為內(nèi)外圓磨床專家,以精度和品質(zhì)而聞名。在提升磨床效率和磨削品質(zhì)方面,經(jīng)驗(yàn)豐富,深得客戶信賴。
一、提升自動化水平,是提高效率的主要途徑
對于大批量生產(chǎn)需求,STUDER利用全自動機(jī)器人裝載機(jī),實(shí)現(xiàn)自動化連續(xù)生產(chǎn);
針對小批量、多品種加工需求,STUDER隆重推出uniLoad、roboLoad和insertLoad自動上下料系統(tǒng),以提高生產(chǎn)效率。
uniLoad:
STUDER uniLoad自動上下料系統(tǒng),主要用于通用外圓磨床S31和S33。它的特別之處在于,通過一個標(biāo)準(zhǔn)化且可調(diào)節(jié)的V形傳送帶進(jìn)行工件輸送,可在料帶滿負(fù)荷的條件下,進(jìn)行大約1小時的自動化加工。對于外徑為34mm和夾持直徑22mm的工件,可自動上下料50個。適用于最大長度350mm和最大直徑100mm的軸類零件,這涵蓋了在S31和S33上加工的大部分零件。
roboLoad:
STUDER roboLoad自動上下料系統(tǒng),主要用于內(nèi)圓磨床S121、S131和S141中。其占地面積僅為磨床自身寬度一半,卻能容納尺寸為1080mm×320mm的托架6個、多達(dá)600個工件。它可以執(zhí)行任何磨削程序,加工后將每個工件放回原來的位置,并能在12秒內(nèi)更換工件。
uniLoad和roboLoad兩種系統(tǒng)都為各種零件提供標(biāo)準(zhǔn)自動化,可在15分鐘內(nèi)完成不同零件的快速設(shè)置和重置。在保證精度與品質(zhì)、靈活通用基礎(chǔ)上,全面提高了生產(chǎn)效率。
insertLoad:
在2023年EMO展上,STUDER推出全新的通用上下料系統(tǒng)insertLoad。在中心距不超過1000mm的情況下都可使用insertLoad,它在標(biāo)準(zhǔn)化自動操作系統(tǒng)方面填上了一個空白。這種新的上下料系統(tǒng)可以將托盤內(nèi)水平或垂直放置的工件自動裝到機(jī)床內(nèi),實(shí)現(xiàn)零件的兩頂尖間夾持或卡盤夾持。
insertLoad目前可以實(shí)現(xiàn)在S33和S31上的標(biāo)準(zhǔn)化自動上下料。上下料操作由Fanuc機(jī)器人處理,該機(jī)器人在上下料系統(tǒng)和磨床加工區(qū)之間的線性軸上自行移動。先進(jìn)的設(shè)置向?qū)В煽焖佥p松地進(jìn)行設(shè)置,操作者可在15分鐘內(nèi)快速設(shè)置和重置。使用雙夾爪的工件裝載時間僅為8秒,使用單夾爪的工件裝載時間為18秒,重新配置時間為11秒。
二、降低非生產(chǎn)時間,是提高效率的直接途徑
提高生產(chǎn)效率,不僅僅在裝卸工件方面實(shí)現(xiàn)自動化,更要在生產(chǎn)流程中全面提升自動化水平。
特別是在小批量加工時,由于機(jī)外間歇測量確認(rèn)和相應(yīng)的校正補(bǔ)償延長了調(diào)試時間,因此對磨削機(jī)床進(jìn)行機(jī)上在線控制的需求日益增強(qiáng)。LaserControl便應(yīng)運(yùn)而生。
LaserControl是直接集成到磨削機(jī)床中的激光測量工藝技術(shù)的同義詞,能夠在裝夾狀態(tài)下測量工件。這確保了工件在磨削循環(huán)結(jié)束時在公差范圍內(nèi)。無需人工干預(yù),也無需松開工件。最重要的是,這節(jié)省了時間,也降低了出錯的風(fēng)險。
三、減少轉(zhuǎn)換時間,是提高效率的有效途徑
在提升自動化水平、提高效率方面,STUDER全新的SmartJet®概念開啟了磨削過程中冷卻系統(tǒng)的新紀(jì)元。它取消了手動節(jié)流閥,通過程序精確控制冷卻液的流量,噴嘴位置可以隨著砂輪尺寸的減小而變化,確保冷卻液確切地噴淋到磨削區(qū)域。
STUDER的SmartJet®智能冷卻概念通過使用變頻控制泵和壓力測量單元,改變了磨削工藝中的手動冷卻過程,該壓力測量單元測量冷卻潤滑劑出口附近SmartJet®分配器處的動態(tài)壓力。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)精確的和面向工藝的控制冷卻劑流量,并使用流量優(yōu)化的3D打印噴嘴進(jìn)行精確和可重復(fù)的冷卻。與其他系統(tǒng)相比,所有組件都是可以互換的,從而形成智能系統(tǒng)。該軟件支持操作員手動設(shè)置噴嘴流量,以及手動或可選的自動噴嘴跟蹤。
冷卻潤滑劑的動態(tài)壓力、體積流量百分比和噴淋速度顯示在控制單元上。噴嘴動態(tài)壓力參數(shù)、體積流量百分比存儲在程序中,可供操作員下次使用。SmartJet®的另一個優(yōu)點(diǎn)是在研磨程序中可以選擇改變冷卻潤滑劑的流量,從而優(yōu)化工藝。
憑借其模塊化設(shè)計和快速更換系統(tǒng),SmartJet®還縮短了設(shè)置時間,提高了研磨效率,同時顯著降低了用水和能源消耗。
SmartJet®智能冷卻的優(yōu)勢一覽:
優(yōu)化冷卻液供應(yīng)
確保操作人員獲得獨(dú)立的可重復(fù)的效果
通過機(jī)床控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)
更高的磨削性能
更高的工藝可靠性
更短的設(shè)置時間
模塊化設(shè)計
耗水量最多減少40%
能耗至少降低50%
四、提升單位時間生產(chǎn)力,也是提高效率的可靠途徑
在STUDER,提高效率還有一個技巧——那就是通過同步尾座驅(qū)動,獲得更大的靈活性和更高的生產(chǎn)力。工件頭架與尾架同步驅(qū)動,利用工件頂尖孔的摩擦力來增加驅(qū)動扭矩。在簡單的情況下,兩個標(biāo)準(zhǔn)頂尖就足夠了,甚至可以用140m/s的速度進(jìn)行高速磨削。省略了額外的工件驅(qū)動裝置,便于在一次裝夾中完成工件加工。同時提高了磨削工件的形狀和位置精度。
自動工件更換設(shè)置也很簡單。由于120mm的可編程行程和參考長度的定義,不同長度的零件系列可以在幾乎不需要設(shè)置的情況下進(jìn)行磨削。同步尾座通過伺服電機(jī)進(jìn)行軸向定位。采用高位置可重復(fù)性的數(shù)控驅(qū)動器進(jìn)行夾緊。定位速度、頂尖搜索速度功能和夾緊速度均可單獨(dú)控制。夾緊力通過可更換的彈簧產(chǎn)生,并可逐步編程。同步尾座還具有氣浮功能,便于移動。
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