隨著黑燈工廠、無人化自動生產等理念的升華,在工業制造領域,更高效智能、更可持續的解決方案,成為制造業可持續發展的實踐方向??蛻舻暮诵年P注點是效率和品質,即在又快又好地發展中獲得效益。
創建于1912年、至今已走過110多年歷史的STUDER,作為內外圓磨床專家,以精度和品質而聞名。在提升磨床效率和磨削品質方面,經驗豐富,深得客戶信賴。
一、提升自動化水平,是提高效率的主要途徑
對于大批量生產需求,STUDER利用全自動機器人裝載機,實現自動化連續生產;
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,以提高生產效率。
uniLoad:
STUDER uniLoad自動上下料系統,主要用于通用外圓磨床S31和S33。它的特別之處在于,通過一個標準化且可調節的V形傳送帶進行工件輸送,可在料帶滿負荷的條件下,進行大約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,主要用于內圓磨床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600個工件。它可以執行任何磨削程序,加工后將每個工件放回原來的位置,并能在12秒內更換工件。
uniLoad和roboLoad兩種系統都為各種零件提供標準自動化,可在15分鐘內完成不同零件的快速設置和重置。在保證精度與品質、靈活通用基礎上,全面提高了生產效率。
insertLoad:
在2023年EMO展上,STUDER推出全新的通用上下料系統insertLoad。在中心距不超過1000mm的情況下都可使用insertLoad,它在標準化自動操作系統方面填上了一個空白。這種新的上下料系統可以將托盤內水平或垂直放置的工件自動裝到機床內,實現零件的兩頂尖間夾持或卡盤夾持。
insertLoad目前可以實現在S33和S31上的標準化自動上下料。上下料操作由Fanuc機器人處理,該機器人在上下料系統和磨床加工區之間的線性軸上自行移動。先進的設置向導,可快速輕松地進行設置,操作者可在15分鐘內快速設置和重置。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、降低非生產時間,是提高效率的直接途徑
提高生產效率,不僅僅在裝卸工件方面實現自動化,更要在生產流程中全面提升自動化水平。
特別是在小批量加工時,由于機外間歇測量確認和相應的校正補償延長了調試時間,因此對磨削機床進行機上在線控制的需求日益增強。LaserControl便應運而生。
LaserControl是直接集成到磨削機床中的激光測量工藝技術的同義詞,能夠在裝夾狀態下測量工件。這確保了工件在磨削循環結束時在公差范圍內。無需人工干預,也無需松開工件。最重要的是,這節省了時間,也降低了出錯的風險。
三、減少轉換時間,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的新紀元。它取消了手動節流閥,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®分配器處的動態壓力。該系統能夠實現精確的和面向工藝的控制冷卻劑流量,并使用流量優化的3D打印噴嘴進行精確和可重復的冷卻。與其他系統相比,所有組件都是可以互換的,從而形成智能系統。該軟件支持操作員手動設置噴嘴流量,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。噴嘴動態壓力參數、體積流量百分比存儲在程序中,可供操作員下次使用。SmartJet®的另一個優點是在研磨程序中可以選擇改變冷卻潤滑劑的流量,從而優化工藝。
憑借其模塊化設計和快速更換系統,SmartJet®還縮短了設置時間,提高了研磨效率,同時顯著降低了用水和能源消耗。
SmartJet®智能冷卻的優勢一覽:
優化冷卻液供應
確保操作人員獲得獨立的可重復的效果
通過機床控制系統進行調節
更高的磨削性能
更高的工藝可靠性
更短的設置時間
模塊化設計
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動,獲得更大的靈活性和更高的生產力。工件頭架與尾架同步驅動,利用工件頂尖孔的摩擦力來增加驅動扭矩。在簡單的情況下,兩個標準頂尖就足夠了,甚至可以用140m/s的速度進行高速磨削。省略了額外的工件驅動裝置,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置的情況下進行磨削。同步尾座通過伺服電機進行軸向定位。采用高位置可重復性的數控驅動器進行夾緊。定位速度、頂尖搜索速度功能和夾緊速度均可單獨控制。夾緊力通過可更換的彈簧產生,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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