Nosta公司電動(dòng)夾具可同時(shí)完成多個(gè)工件夾取

Nosta公司位于多瑙河畔的Höchstädt，公司生產(chǎn)設(shè)備負(fù)責(zé)人Josef Kapfer表示：“因?yàn)槲覀兪遣捎秒妱?dòng)夾具自行夾取分電器外殼并進(jìn)一步加工，所以對(duì)我們的用戶而言，在生產(chǎn)過(guò)程中工件擺放位置的正確與否便顯得非常重要。同時(shí)，不允許我們?yōu)橛脩籼峁┑男】蛙嚪蛛娖魍鈿こ霈F(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。”這是德國(guó)南部的汽車生產(chǎn)廠商提出的要求。同時(shí)根據(jù)要求，Nosta公司現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，每天的小客車分電器外殼產(chǎn)量已經(jīng)提高到約4000件(圖1)。
 

圖1 電動(dòng)夾具每天最多可將4000件工件橫向送到檢驗(yàn)單元進(jìn)行檢驗(yàn)
 

自動(dòng)生產(chǎn)工藝需要靈活的夾具
 

Nosta公司已將工件清洗、檢驗(yàn)和位置正確擺放等步驟添加進(jìn)了自動(dòng)化生產(chǎn)流程。最后一步則由Röhm公司安裝上一個(gè)靈活且能效高的電動(dòng)夾具，該電動(dòng)夾具既不需要進(jìn)行作業(yè)準(zhǔn)備又可抓取6個(gè)工件并將其作為一組并按順序進(jìn)行位置擺放。
 

小客車電動(dòng)機(jī)的分電器外殼，其原件是柱形材料首先在一個(gè)隔熱壓力機(jī)上進(jìn)行高速剪切切割并拉長(zhǎng)，該剪切切割技術(shù)生產(chǎn)的工件用較高強(qiáng)度或高強(qiáng)度材料制成。接著自動(dòng)化地將毛坯件放置在一部機(jī)器上加工成產(chǎn)品。這種可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作的設(shè)備是Nosta公司自行研發(fā)并組裝的。
 

該設(shè)備單元由8個(gè)加工點(diǎn)組成，要對(duì)毛坯件進(jìn)行鏜孔加工、銑加工和去毛刺加工，在毛坯件從工作臺(tái)輸出前，在該設(shè)備單元的一個(gè)線性加工點(diǎn)進(jìn)行清洗、檢驗(yàn)并擺放在發(fā)貨專用的工件支架上。Röhm公司研發(fā)的REPG電動(dòng)夾具具有靈活且可重復(fù)的擺放工件性能。
 

因?yàn)闄C(jī)械手夾具無(wú)需進(jìn)行作業(yè)準(zhǔn)備便可夾起并擺放不同體積的工件，所以作為一種新的操作裝置具備特殊的優(yōu)點(diǎn)。“雖然公司加工的工件是小客車分電器外殼，工件大小相同，但是我們還有其他的加工任務(wù)，這種新型操作裝置的靈活性很重要。” Kapfer表示。Nosta公司加工制造的每個(gè)小客車分電器外殼的外形尺寸均為18?mm×12?mm×25?mm，加工后，則由機(jī)械手夾具逐個(gè)將其夾起并送達(dá)清洗流程，之后被送至集成在機(jī)械中的檢驗(yàn)單元進(jìn)行檢驗(yàn)，主要檢驗(yàn)這些工件是否已經(jīng)有鏜孔。
 

機(jī)械手夾具工作周期僅為70?ms
 

機(jī)器人手臂帶動(dòng)電動(dòng)夾具由垂直方向向水平方向變化，并將工件送至檢驗(yàn)單元，之后再將工件取出并垂直放置在接收軌道上，而帶有電動(dòng)夾具的機(jī)器人手臂回轉(zhuǎn)的空間比很小(圖2)。機(jī)器人夾具工作周期很短，每個(gè)工件的夾取時(shí)間僅為70?ms。而電動(dòng)夾具不僅工作周期短，且作為電子產(chǎn)品能效高，節(jié)省能源。該電動(dòng)夾具只有當(dāng)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)才消耗能量。
 

圖2 當(dāng)電動(dòng)夾具將工件暫時(shí)放在接收軌道上，則包裝整個(gè)系列工件并將其擺放在一個(gè)預(yù)先準(zhǔn)備好的發(fā)貨托盤上
 

如果該電動(dòng)夾具已經(jīng)將6個(gè)工件擺放到了接收軌道上，接著回轉(zhuǎn)90°，并將這6個(gè)工件包裝成一組，再將其擺放進(jìn)一個(gè)托盤里。當(dāng)托盤的所有位置均被6個(gè)分電器外殼占滿后，該托盤便由透明度很好的薄膜封住并及時(shí)提供給用戶(圖3)。這樣做的原因在于：“因?yàn)楣ぷ魅藛T需要用目測(cè)查看包裝是否完整，工件位置是否正確，也就是進(jìn)行一個(gè)準(zhǔn)目測(cè)和質(zhì)量監(jiān)控。”
 

圖3 機(jī)器人手臂帶著電動(dòng)夾具由垂直向水平方向回轉(zhuǎn)，將工件送至檢驗(yàn)單元

圖4  電動(dòng)夾具的夾緊力大小范圍在10 N～400 N，能夠可靠夾住輕工件和重工件
 

該電動(dòng)夾具不僅作業(yè)靈活，且有很強(qiáng)的夾緊力，可以10?N保護(hù)力量將敏感部件夾住，在下一個(gè)作業(yè)流程中就可以最大為400?N的力夾住其他工件，整個(gè)流程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，直至該工件被取走并完成發(fā)貨程序(圖4)。
 

電動(dòng)夾具也可用于伺服軸
 

Röhm公司除了研發(fā)通用型電動(dòng)夾具，還將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于其他業(yè)務(wù)領(lǐng)域。電動(dòng)夾具可以集成到驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)起到穩(wěn)定作用。結(jié)構(gòu)緊湊的軸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了同心運(yùn)動(dòng)，如可以應(yīng)用于像軟制鋁材料工件一樣的加工，該技術(shù)目前還沒(méi)有在Nosta公司的生產(chǎn)中得以應(yīng)用。而Nosta公司董事總經(jīng)理Gregor Ludley表示：“人們不知道什么時(shí)候會(huì)突然用到這樣的技術(shù)。在制造加工過(guò)程中，靈活性是最重要的生產(chǎn)要素。”正是因?yàn)橛羞@樣的理由存在，所以Nosta公司才在可能的情況下自行制造機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)工具。“如果一種產(chǎn)品的生命周期結(jié)束，委托加工合同也會(huì)終止。”Kapfer說(shuō)道。為了適應(yīng)加工產(chǎn)品的要求，Nosta公司2個(gè)子公司的產(chǎn)品在4個(gè)加工作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)，除加工制造小客車分電器外殼，還生產(chǎn)調(diào)整彈簧和盤簧，按照用戶圖紙加工制造精密部件、槽螺栓和帶槽的石材部件、帶定位銷或不帶定位銷的T型槽螺母、螺栓保險(xiǎn)裝置、電接觸件和固定附件及圓柱形銷、心軸、軸和車削件等產(chǎn)品。