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客户案例 十二月 2025

原型件加工的柔性夹持与快速装夹调试

在机器视觉解决方案制造商 Vitronic 的原型设计部门,正面临着装夹工况频繁变换的问题,也正因如此,装夹的柔性适配性、换产调试效率与工艺可靠性成为生产的核心要求。在加工中心,SCHUNK 模块化系统充分展现了其优势。这家总部位于威斯巴登的企业,除采用工件夹持用的各类工装夹具模块与车床卡盘外,还配套使用液压刀柄。VERO-S 快换托盘系统作为模块化系统的基础与机床的精密接口,实现通用高精度装调,最大化机床利用率。
SCHUNK 成功故事 Vitronic VERO-S 高刚性 KSX-C2 五轴虎钳,免工具快换卡爪,精准六面加工。与 VERO-S 快换托盘系统相结合,可实现出色的加工结果。
SCHUNK 成功故事 Vitronic VERO-S Vitronic Machine Vision 加工技术员/CAD-CAM 应用工程师 Lukas Seibel、SCHUNK 夹持技术顾问 Marco Sauer 和 Vitronic Machine Vision CAD-CAM 应用工程项目经理 Darius Adamski(从左至右)

原型件制造中的零部件加工,有着其专属的工艺要求。零部件的设计与功能若要完成迭代优化,生产环境的高柔性与易适配性至关重要。Vitronic Machine Vision CAD-CAM 应用工程师 Darius Adamski 解释说:“我们主要加工样件与小批量工件,这意味着需要持续切换新的装夹方案,且所有装夹调整都要尽可能做到高效快捷、稳妥可靠。” 威斯巴登的这家图像识别与图像处理系统制造商,其原型件制造部门生产壳体件、支架、散热片、固定座及新一代光学检测量测系统的内部各类零部件。Vitronic 的设备均为高精端科技产品,这类产品的生产既需常规的装配制程,也离不开高精密的机械加工工艺。Adamski 强调说:“我们的机床设备必须是顶尖配置,兼具广泛适配性与高柔性,保障生产的快速响应与高效加工。我们的生产模式和量产完全不同。一方面需配备多样化的装夹与加工方式,另一方面,在频繁换型的工况下,安全作业是首要考量,以此避免各类损坏问题。”

集成 SCHUNK 模块化系统工装模组的高柔性机床设备

Darius Adamski 和他的团队在 2018 年参观 AMB 贸易展时找到了满足这些要求的解决方案。这位项目经理强调说:“那次参观展会给我们带来了巨大的惊喜。在 SCHUNK 展位上,我们当即确定,这就是我们要找的理想方案。” 丰富多样的夹持工装可满足各类适配需求,这一点让 Adamski 十分认可。“市面上再也找不出能与之比肩的同类方案!” 在此之前,他需要对接多家供应商采购刀柄与夹持工装,各供应商对接人不同,不仅流程冗长,还需投入大量时间协调沟通。“这种模式不能再继续了,效率实在太低。我们最终希望能为我们的机床设备,找到一个统一对接的渠道与直接合作的供应商。我们最终在 SCHUNK 找到了这样的合作模式。不仅如此:我们同时还拥有了品类空前丰富的模块选择。”

SCHUNK 成功故事 Vitronic VERO-S 加工中心刀库内的 TENDO EC 液压刀柄,具备高夹持力与良好减振性,可延长刀具寿命,实现一流的加工效果。
SCHUNK 成功故事 Vitronic VERO-S Vitronic Machine Vision 加工技术员/CAD-CAM 应用工程师 Lukas Seibel 在机床的人机交互操作界面处:借助数字化装夹调试方案,操作人员可对整个加工作业流程实现全流程精准掌控。

这也标志着双方前瞻性合作的正式开启。2019 年,Vitronic 为新采购的五轴加工中心 Alzmetall GS 800 配备了 SCHUNK 夹持系列的多种模块,包括 VERO-S NSE3 138 快换托盘系统、多款虎钳和车床卡盘,以及 TENDO EC 和 TENDO Slim 4ax 刀柄。从那时起,柔性适配性、装夹调试时间的优化、操作易用性与生产效率都达到了全新水平。Adamski 说:“品类齐全的夹持工装与卡爪,大幅提升了我们的加工效能。SCHUNK 这套完善的模块化系统,正是我们所需的理想方案。” 最重要的是,他特别强调说:“产品品质绝对过硬。”

2025 年初,Vitronic 再添新设备——Hedelius 的 Tiltenta 系列高性能加工中心。其大行程加工区域与无极摆角铣头,可对长工件完成立式加工。集成式数控回转工作台,亦可对重型工件实现五面加工。借助一道隔断墙,设备可同时划分出三轴与五轴两个独立加工区域,以此实现高效的交替式加工作业。Vitronic Machine Vision 加工技术员兼 CAD-CAM 应用工程师 Lukas Seibel 说:“对于新机床,我们只是复制了 Alzmetall 的设置 。” “让我们倍感欣喜的是,各类夹持模块能极为便捷地在多台机床之间灵活调配使用。对我们而言,这意味着流程精简、装夹调试耗时更短,操作也更符合人体工学、轻松省力。日常作业中,我们能即刻应对各类新工况。凭借这套灵活适配、可扩展的机床配置,以及两套系统的协同运作,我们的加工效率得到了显著提升,” 这位年轻的加工技术人员热情地说。

VERO-S 快换托盘系统为为高效灵活的装夹调试环节奠定了核心基础

模块化 VERO-S 快换托盘系统,也是新购入的 Hedelius Tiltenta 机床工作台的工装配套核心基础,是其与机床工作台精准对接的基准。Lukas Seibel 强调说:“通过这套系统,我们能对各类不同形状的工件完成精密夹持,同时实现高效快速的装夹调试。” Vitronic 的原型部门总共配备了 18 套 NSE3-138 模块,实现了机床的全负荷高效运行。这款不锈钢密封式模块内置弹簧驱动的锥形密封件,可在拉钉抬起时立即自动锁紧快换接口。这样可以防止碎屑或污垢进入。因此,保障了加工工艺稳定性与夹持工位耐用性。形位稳定的夹持模块可耐受高倾覆力矩与横向力,夹持刚性优异,且无振动干扰。此外,气动 NSE3 模块可实现较高的下拉力即便出现气压下降的情况,该锁紧力也能全程保持满额有效。

定制化夹持模块与车床卡盘,数秒即可完成装夹就位。

在 VERO-S 夹持基座上,Vitronic 使用了 SCHUNK 模块化系统中的多款夹持模块,例如带支座的基础型虎钳 KSC3 125-300 和紧凑型五轴虎钳 KONTEC KSX-C2 125-300。搭配 VERO-S 快换系统,装夹调试仅需数秒即可完成。SCHUNK 凭借这款全密封高刚性的 KSX-C2 强力虎钳,树立了全新行业标杆 — 为加工环节赋予更高柔性适配性、更短装夹调试时长,同时实现工件的稳固夹持定位。无需工具即可更换钳口。这款虎钳拥有 130 mm 的基础夹持行程,搭配可翻转钳口拓展夹持范围,能够快速适配各类工件的装夹需求。可选用各类规格的快换钳口。具有主动下拉机构,可在五轴机床上进行精密的六面加工。平面度与垂直度的加工精度表现优异。KSX-C2 本体采用上窄下宽的锥状外轮廓设计,可确保各类标准刀具均可实现无干涉的良好加工可达性。操作人员可通过扭力扳手对夹持力进行无级调节,例如在装夹易损精密工件时,便能施加精准可控的夹持力。在加工过程中,集成的弹性体减震系统可吸收振动,使工件获得优异的表面加工质量。

Vitronic 所采用的模块化夹持系统中还包含 ROTA-S plus 160 2.0 手动车床卡盘。SCHUNK 这款车床卡盘有二爪与三爪两种规格,适配各类夹持工况,尤其适用于圆形工件的装夹作业。楔杆系统的优异性能与优化的润滑配置,可保障装夹工序的工艺稳定性与夹持力的持续高效输出,助力用户全面提升加工效率。SCHUNK 设计团队倾力打造 ROTA-S plus 2.0 系列卡盘,为其赋予多重核心优势:超大通孔设计、带斜向锯齿的基爪、兼具高重复定位精度的人性化快换卡爪系统、全淬硬精磨的功能部件,以及可视化安全结构,全方位保障极致的操作安全性。

SCHUNK 成功故事 Vitronic VERO-S 卡爪快换无需工具,夹持力连续可调,既能够实现精准的六面加工与高效安全的装夹调试,也可对精密易损工件实现稳固装夹。KSX-C2 125-300 虎钳在机床内的操作操作体验兼具人体工学设计与便捷易用性,让用户非常满意。

采用创新液压膨胀夹持技术的刀柄

Darius Adamski 表示:“对我们来说,液压刀柄是初次尝试。” 这位项目经理最初计划为 2019 年购置的的 Alzmetall GS 800 配备传统热缩刀柄,但很快,雄克 TENDO 系列的液压刀柄让他改变了想法。刀具夹持由液压机构实现,通过旋入螺栓对内部压力介质产生挤压,进而使膨胀套筒发生弹性形变。从而牢牢夹持住了刀具柄部。高夹持力和径向刚度确保了刀具装夹的绝对稳固和极高的跳动精度。作为液压膨胀夹持技术的首创者与技术领先者,SCHUNK 在该领域拥有 40 余年的经验积淀。凭借刀柄的专用化应用分级设计,客户可根据自身的加工工况与实际需求,选配适配的液压刀柄型号。Vitronic 使用了 TENDO EC 和 TENDO Slim 4ax 系列。

数十年来,液压刀柄的用户们始终认可这项技术为工件加工带来的高经济性、高加工效率与资源集约型的加工模式。这些液压刀柄标配精密平衡,适用于高速旋转应用。刀柄直接夹持锁紧刀具柄部,让 TENDO 系列实现微米级高精度换刀,且换刀操作数秒即可完成。操作员可以节省装刀时间以及额外的外围设备。灵活性高,既可以直接夹持,也可以搭配有槽或防冷液的减径套夹持不同直径。始终如一的精确跳动和良好的减振效果能够延长刀具使用寿命。

一站式刀具方案优势:工艺可转移,机床配套全覆盖

Darius Adamski 表示:“在 2018 年展会上结缘多功能 SCHUNK 模块化系统,于我们而言是一次幸运的契机。事实证明,这些夹持模块和刀柄切实为我们节省了大量工时。不仅如此,我们的加工可靠性、作业效率与人机操作体验也都得到了大幅改善。” 此外,产品的功能各项功能始终稳定可靠,还未曾出现故障,也未产生维修需求。Adamski 和 Lukas Seibel 正计划为下一台机床配备 SCHUNK 模块化系统。首先,两款五轴加工中心 Hedelius Tiltenta 和 Alzmetall GS 800 均将搭载 SEP 五轴锥形夹具塔,且后者将配套使用 KSC3 125-160 虎钳。夹具塔的多工位装夹结构,可实现多个工件的同步夹持,进一步缩短装夹调试工时。“有问题,一通电话便能解决。” Adamski 总结道:“一站式完整方案,沟通零障碍,全程无可挑剔。” 我们十分珍视这样的合作模式,如今所有需求皆可实现一站式采购配齐。”