Mack-Alusysteme은 독일 남부 클레트가우-가이슬링겐에 위치하고 있으며 항공우주, 철도 운송, 전자, 자동차 및 기계 엔지니어링 산업 고객을 대상으로 고정밀 부품을 생산합니다. Mack-Alusysteme의 생산 관리자인 Dominik Isele은 다음과 같이 설명합니다. "저희는 압출 알루미늄 프로파일이나 시트 소재에 대한 높은 수요에 맞춰 특수하고 맞춤형 프리미엄 제품과 건설 부품을 제조합니다." "저희의 포트폴리오는 정밀 가공부터 아주 작은 것부터 길이 8m에 이르는 독점적인 제품까지 다양하며, 요청에 따라 표면 처리도 제공합니다. 이러한 개별 솔루션을 위해 당사는 모듈 생산과 구성 요소 조립 모두에서 높은 기술 표준을 적용하고 있습니다. 저희에게 백분의 일 단위의 정밀성은 '쿠르시아'입니다."라고 .Isele은 강조합니다.
Mack의 생산 관리자는 알루미늄 가공에 대해 기초부터 잘 알고 있습니다. 그는 여기서 교육을 받았고 수년에 걸쳐 책임 있는 관리직에 적합한 자격을 갖추었습니다. "다른 사람들이 정밀성으로 마무리하는 곳에서 우리는 시작합니다." Isele은 Mack의 높은 기준을 설명하며 이렇게 말했습니다. "예를 들어, 프리미엄 부문의 해외 고객을 위해 우리는 고가의 객실 인테리어를 위한 장식 및 가구 요소를 제조합니다. 모든 미세 부분이 완벽하게 맞아야 합니다. 이를 달성하기 위해 우리는 CNC 가공을 위한 현대적인 기계를 사용합니다. 이러한 높은 고객 요구 사항을 충족하려면 일류의 우수한 파트너가 필요하며 또한 절대적으로 신뢰할 수 있는 생산 구성 요소도 필요합니다." 요즘 몇 달 동안 Mack의 주력 제품에는 모듈식 팔레트 취급을 위한 DMU 95 모노블록 PH Cell 300 5축 밀링 센터가 포함되었습니다. 전자동 부품 가공의 핵심은 SCHUNK의 VERO-S 퀵 체인지 팔레트 시스템으로, 기계의 팔레트 교체 장치, 로봇 커플링 역할을 하며 다이렉트 공작물 클램핑에 사용됩니다. VERO-S 시스템의 모듈성과 유연한 기능으로 퀵체인지 팔레트 시스템은 여러 작업을 처리할 수 있습니다.
"새로운 기계를 통해 팔레트를 유연하게 설계하고 단 하나의 장치로 다양한 구성 요소를 커버할 수 있는 솔루션을 찾고 싶었습니다." Isele은 초기 상황을 설명했습니다. 새로운 기계는 Mack에게 여러 가지 과제를 안겨주었습니다. 기계의 복잡한 기하학적 구조로 인해 한 부품을 오랫동안 작업해야 했습니다. 따라서 완전히 고정된 부품의 재고를 생성하여 일련의 연속적인 단계에서 자동으로 처리할 수 있도록 가공되지 않은 부품을 준비하는 것이 가능해야 합니다. 이 기계는 팔레트 스테이션에 미리 장착되어 가공을 기다리고 있다가 가공 후 다시 여기에 배치되는 팔레트와 함께 24시간 연중무휴로 사용할 수 있습니다. "저희의 목표는 스핀들 작동 시간을 극대화하고 팔레트 입출고를 완전 자동화하는 것이었습니다"라고 Isele은 확인합니다. Mack은 SCHUNK의 VERO-S 클램핑 시스템을 통해 이 목표를 달성했습니다. 그뿐만이 아닙니다. "해당 기계는 5축 가공 센터이고 대용량 알루미늄 프로파일을 5개 면에서 가공해야 하기 때문에 구성 요소에 대한 접근성이 뛰어난 솔루션이 필요했습니다. WDM-5-X 직접 작업물 클램핑 시스템은 이 클램핑 작업에 있어서 그 가치가 입증되었습니다."
모듈형 VERO-S 시스템의 클램핑 모듈 WDM-5-X를 사용하면 특정 요구 사항에 따라 클램핑 기둥을 설정하여 5면 가공 중에 최적의 공작물 접근성을 달성할 수 있습니다. 이 공작물 다이렉트 클램핑 방식을 사용하면 간섭 윤곽이 방지되고 스핀들이 모든 구성 요소 위치에 도달합니다. 이러한 기둥 클램핑 원리를 사용하면 작업물 전체에 걸쳐 컷아웃을 도입할 수 있습니다. WDM-5 X 기본 모듈은 팔레트 위에 설치하기 위한 기반으로 활용되며, 다양한 높이의 자유롭게 조합 가능한 스태킹 모듈과 결합하여 다양한 가공 높이를 구현할 수 있습니다. 가공할 공작물은 팔레트를 통해 클램핑 핀으로 클램핑 기둥에 연결됩니다. 작동은 매체 없이 수동으로 15Nm의 조임 토크로 수행됩니다. 고정 유형은 공작물 무게와 금속 절삭 공정에 따라 달라지며, 그래서 SCHUNK는 포트폴리오에 다양한 종류의 핀을 제공합니다. Mack은 원자재에 3.5mm 깊이만 있고 윤곽을 방해하지 않는 도브테일 핀을 사용합니다.
"과거에는 5면 가공에 필요한 스트로크를 얻기 위해 고전적인 바이스 클램핑을 위한 중간 테이블을 사용해야 했습니다. "이제 그것은 과거의 일이 되었습니다"라고 Dominik Isele이 확인합니다. "이 클램핑 시스템을 사용하면 기계의 모든 작업을 처리할 수 있습니다." SCHUNK는 처음에 테스트 목적으로 생산 관리자에게 WDM-5 X 시스템을 제공했습니다. SCHUNK의 스테이셔너리 워크홀딩 기술 컨설턴트인 Rainer Storz는 "저희의 특수 설계 부서는 모든 특정 고객 애플리케이션을 집중적으로 다룹니다"라고 말합니다. "저희 디자이너들은 고객의 프레임워크 조건에 따라 풍부한 지식과 공동 조정에 대한 심도 있는 적용 경험을 바탕으로 가장 적합한 솔루션을 찾을 것입니다. 저희는 고객이 주문을 하기 훨씬 전부터 모든 노하우를 제공하고 있습니다."라고 Storz는 말했습니다. 이를 통해 최적의 결과를 위한 제안이 최종적으로 달성됩니다.
생산 관리자가 클램핑 시스템의 작업을 정확하게 설명할 수 있었기 때문에 Mack에서는 매우 짧은 시간 안에 이 일이 이루어졌습니다. "이 시스템이 적합하다고 확신하게 된 가장 큰 이유는 공작물에 도브테일 디자인으로 클램핑 핀을 설치했기 때문입니다."라고 Isele은 요약했습니다. SCHUNK 도브테일 핀을 사용하면 클램핑 깊이가 3.5mm에 불과한 평평한 공작물을 직접 클램핑할 수 있습니다. 도브테일 조인트의 사다리꼴 모양은 클램핑 포스가 흡수되는 접촉 표면을 크게 증가시킵니다. 이로 인해 더 낮은 클램핑 깊이와 강제 맞춤 연결이 가능해졌습니다. "원자재를 절약할 수 있습니다. 게다가, 우리는 서로 다른 바이스로 일대일로 고정하는 기존 블랭크를 그대로 유지할 수 있었고, 재료를 주문할 때 아무런 변경도 할 필요가 없었습니다. WDM 5-X 기둥을 사용한 5면 가공의 뛰어난 접근성으로 인해 이 두 가지 장점이 이 시스템의 타의 추종을 불허하는 주요 요소가 되었습니다."
도브테일 핀은 얇은 작업물, 금형 반쪽 또는 자유형 부품을 가공하는 데 새로운 가능성을 제공합니다. 금속 절단뿐만 아니라 도구 및 금형 제작에서도 그렇습니다. 기존의 퀵 체인지 팔레트 핀은 20~25mm의 나사 깊이가 필요했지만 이 제품은 3.5mm에 불과합니다. 요구 인터페이스는 비정형 밀링 커터로 재료 제거를 최소화하여 제조할 수 있습니다. 그런 다음 클램핑 핀을 삽입하고 2개의 강화 클램핑 슬라이드로 6각 소켓 렌치를 잠급니다. 기계가공 후 클램핑 핀을 다시 제거하여 다른 곳에 사용할 수 있습니다.
작업자는 별도의 인체공학적으로 설계된 설치 스테이션에서 WDM-5 X 모듈과 블랭크를 팔레트에 설치합니다. Mack은 500 x 500mm 크기의 VERO-S 팔레트 12개를 사용합니다. DMU 95 모노블록 PH Cell 300의 팔레트 보관 장치는 최대 28개의 팔레트를 보관하도록 설계되었으며, 각기 다른 구획과 높이로 개별적으로 구성할 수 있습니다. 팔레트의 클램핑 위치는 그리드 때문에 명확하게 표시되며, 공작물에 따라 안정적으로 반복 가능한 클램핑 계획을 사용할 수 있습니다. 클램핑 모듈을 쉽게 조작하고 정확한 클램핑 계획을 수립할 수 있으므로, 숙련되지 않은 작업자도 수동으로 설정 작업을 수행할 수 있습니다. 마지막으로, 로봇은 설치 스테이션에서 완전히 고정된 공작물이 있는 팔레트를 수집하여 팔레트 스테이션에 저장한 다음, 적절한 시기에 기계에 공급하고 가공 후 다시 그곳에서 공작물을 검색할 수 있도록 합니다.
VERO-S NSR 160 로봇 커플링은 공작물 팔레트와 로봇 사이의 인터페이스입니다. 날씬한 디자인 덕분에 팔레트를 기계 테이블 가까이에 적재할 수 있었습니다. 로봇 측 클램핑 핀의 높은 풀다운 포스로 높은 토크에서도 높은 고정력을 가진 견고한 시스템을 만들어냅니다. 이로 인해 무거운 팔레트를 간편하게 다룰 수 있고 공정이 안정적으로 진행됩니다. 로봇 모듈의 클램핑 공정은 통합된 스프링 어셈블리를 통해 진행됩니다. 축 피스톤 및 특허 받은 드라이브 운동학을 통해 스프링 힘이 클램핑 핀 위의 최대 풀다운 포스로 변환됩니다. 두 개의 클램핑 슬라이드를 통한 클램핑은 형태에 맞게 고정되고 자체 잠금이 가능합니다. 압력이 강하되더라도 풀다운 포스가 최대로 유지되며 표준으로 통합된 터보 기능을 통해 더욱 증가시킬 수 있습니다. 중앙 세로 축 주위의 회전 방지 보호는 측면 베벨이나 전면의 두 개의 원통형 핀이 제공합니다. 클램핑 핀과 클램핑 모듈의 진입 반경은 기울어진 각도와 편심에서도 빠르고 안전한 결합을 지원하며 그로 인해 로봇의 부정확성이 보정됩니다. 모듈은 6바의 시스템 압력으로 유압식으로 열립니다. 완전히 밀폐된 모듈은 녹이 슬지 않습니다. VERO-S NSR 160은 고강도 알루미늄 합금을 사용하여 무게가 가벼워 팔레트 적재 용량을 최대화했습니다. 로봇 커플링을 포함한 공작물과 팔레트를 포함하여 총 300kg의 이송 중량이 가능합니다.
로봇은 기계 테이블 위에 미리 장착된 팔레트를 전자동으로 교환합니다. Mack에서는 VERO-S NSE3 138 유형의 개별 모듈이 기계 테이블에 설치됩니다. 이것은 현재 가장 강력한 유니버셜 밀링 작업용 공압 퀵 체인지 팔레트 시스템입니다. 팔레트는 4개의 클램핑 핀으로 동시에 당겨집니다. 가공이 끝나면 팔레트를 꺼내 팔레트 스테이션에 임시로 보관하고 새로운 가공 작업을 시작합니다. 기계 제어 패널을 통해 자동화를 제어하는 것은 편리하고 쉽습니다. SCHUNK의 밀폐 컨셉 덕분에 클램핑 모듈과 팔레트 나사 위치가 항상 연마성이 강한 물질과 먼지로부터 보호됩니다. 생산 관리자 Dominik Isele은 다음과 같이 만족감을 나타냅니다. "이 클램핑 시스템 덕분에 우리 기계는 제 역할을 다합니다. 즉 하루 종일 밀링 작업을 합니다." 그가 특히 좋아하는 점은 절대적인 일관성입니다. "SCHUNK에서 솔루션을 찾고, 설계를 구현하고, 유연한 클램핑 시스템 자체를 사용하는 등 모든 것이 서로 잘 맞습니다. 이것은 우리에게 진정한 올라운드 무사고 패키지이며 간단하고 똑똑하게 구현됩니다."