在手動變速器或雙離合變速器中,變速齒輪必不可少:它們通過耦合器(同步件)和換檔套管將發(fā)動機扭矩傳輸?shù)津?qū)動軸上脖镀。每一個檔位都有一個傳動齒輪飒箭,這就是說,7 速變速箱需要 7 + 1 個傳動齒輪认然。 變速器一般采用齒輪搭配同步件的結(jié)構(gòu)补憾,這兩個零件被相互接合并焊接在一起,這是一項非常成功的設(shè)計。埃馬克 ELC 160 HP 機床是埃馬克公司專為齒輪和同步環(huán)的連接而設(shè)計的生產(chǎn)解決方案忱厨。
在生產(chǎn)線中辱囤,如果需要,ELC 160 HP 可以集成裝配(壓裝)鲤瞪、預(yù)熱以及之后的激光焊接牢介。為盡可能縮短節(jié)拍時間,各工序會同時進行揉拯。ELC 160 HP 是一種回轉(zhuǎn)式工作臺機床泳厌,因而特別適于高效生產(chǎn)加工。這一特性也體現(xiàn)在機床的名稱中:縮寫“HP”代表“High Performance”(高性能)或者“高效率”液斩。轎車變速箱中典型齒輪的生產(chǎn)節(jié)拍時間大約為 10 秒 (!)起驱。
對于回轉(zhuǎn)式工作臺機床的原理,已沒有什么新穎之處谤赛。相反鹊获,更靈活的機床設(shè)計在許多領(lǐng)域內(nèi)已悄然取代了回轉(zhuǎn)式機床。
在這個方面追城,ELC 160 HP 真正展示出它的創(chuàng)新性:ELC 160 HP 機床配備埃馬克已獲專利的自動換裝工件夾緊技術(shù)刹碾,因此可以靈活地加工各種不同的工件、進行批量加工座柱。
四道工序同時進行——工序節(jié)拍更智能化迷帜,性能更高
機床結(jié)構(gòu)可以用“集成”來形容:機床配備一個中央立柱,所有部件都安裝在這個中央立柱上色洞。中央立柱周圍安置有回轉(zhuǎn)工作臺戏锹,用于將工件傳輸?shù)?4 個加工工位。通過一系列特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計火诸,即使在回轉(zhuǎn)工作臺高速切換的情況下景用,也能確保工件在加工工位中達到所需的定位精度。ELC 160 HP 可裝備埃馬克自行研發(fā)的夾緊技術(shù)惭蹂,因此能達到極高的機床精度,也適合用于要求極高割粮、極其狹窄的焊縫盾碗。
加工過程從上下料工位開始。兩個配備氣動式夾爪的機械手單元負責在輸送料道和回轉(zhuǎn)式工作臺之間來回運輸工件舀瓢。工件從這里被送往壓裝工位廷雅。壓裝工位上可以裝備多達三個(不同的)壓裝工裝,通過數(shù)控指令可選擇換裝其中一個壓裝工裝瓣车,完全沒有時間損失唆逻。因此,在例如需要加工一個變速箱的整套齒輪時菠贡,也能保障完全的靈活性以及換裝自由度唇墅。
壓裝本身可以由伺服壓機精確快速地完成栅告,過程監(jiān)控任務(wù)則由集成的力值/行程監(jiān)控裝置完成。
在節(jié)拍的下一步中特奇,工件被送達第三個加工工位域抚,即感應(yīng)預(yù)熱工位。在這里也為用戶提供帶最多 2 個感應(yīng)線圈的滑軌單元剧么,并且也可以自動換裝涵蔓。之后,回轉(zhuǎn)工作臺稍微旋轉(zhuǎn)苫治,工件最后到達設(shè)備的核心部分滋遗,即激光焊接工位。此工位也獨具特色:根據(jù)埃馬克的設(shè)計零院,工件在焊接時大多采用軸向夾緊的方式溉跃,這不僅能避免變形,同時也能保護工件门粪,防止被焊接飛濺物損壞非焊接面喊积。針對不同的工件的幾何形狀,可以按機床的加工節(jié)拍自動調(diào)整夾具和夾具系統(tǒng)玄妈。機床提供多達三種不同的夾具供選用乾吻,一般情況下已足以滿足加工的需要。因此拟蜻,在這個工位上也能保證最大的靈活性和換裝自由度绎签。
自動換裝原理(埃馬克專利)能確保 ELC 160 HP 機床達到最高的效率,這不僅可以避免手動換裝過程酝锅,而且能免除對手動換裝后焊接的第一個工件進行檢查的等待時間——這項檢查是對工件進行破壞性測試诡必,但卻必不可少。
由于可以同時進行上下料搔扁、壓裝爸舒、預(yù)熱和激光焊接工序,因此遇冶, ELC 160 HP 可達到最高的生產(chǎn)效率:一般來說材又,轎車變速箱中齒輪的生產(chǎn)節(jié)拍時間大約只有 10 秒。通過自動換裝可以抵消回轉(zhuǎn)式機床靈活性較低的不足之處涧智,使整個工藝流程更為順暢药屠。
與之前兩個工位一樣,這個工位也裝備有一個滑臺單元誊桅,上面可安裝多達 3 個反軸承工裝崇旺,從而能夠保證自動換裝。焊接頭配備有一條用于調(diào)整焊縫位置的 X 軸以及一條用于調(diào)整焦點位置的 Z 軸。此外设哀,該工位還可以選裝一個精準定位十字線相機猪楣。
上述 4 道工序全部可同時進行,創(chuàng)紀錄地將節(jié)拍時間縮短到絕無僅有的 10 秒矮层。
緊湊型結(jié)構(gòu)——完美符合人體工學原理
盡管機床結(jié)構(gòu)復(fù)雜滤填,但在人體工學和維護保養(yǎng)的可達性方面卻非常優(yōu)異。各個加工工位呈 90 度角布置晓言,每一個加工區(qū)都是獨立的认扼,可達性極佳。理論上來說重贺,可以同時對所有 4 個加工區(qū)進行維護保養(yǎng)骑祟。設(shè)備運行必不可少的所有技術(shù)裝置也緊湊的安裝在機床單元旁的一個控制柜中,非常方便操作气笙。所有電氣裝置次企、氣動系統(tǒng)以及感應(yīng)電源、傳感器潜圃、焊接煙霧排放裝置和過濾器以及 CO2 滅火器都集中安裝在一個中心位置缸棵。進行維護保養(yǎng)時,固定安裝的光束輸送和焊接光學器件也同樣重要谭期。這不僅能確保運行時的安全性堵第,同時也能使調(diào)整和維護保養(yǎng)非常易于執(zhí)行。此外隧出,固定安裝的焊接光學器件還能保證激光總是射入機床內(nèi)部踏志,從而進一步提高工作安全性。機床布局不僅符合人體工學原理胀瞪,而且對于操作人員來說非常安全针余。
激光技術(shù)——僅使用固體激光器
ELC 160 HP 機床上僅使用固體激光器,例如 TRUMPF 公司提供的配有光纖的固體激光器 TruDisk(采用碟片式原理)领明,或者 IPG 公司的直接二極管激光系統(tǒng)标宪。埃馬克是率先使用固體激光器進行動力總成元件焊接的先驅(qū)之一,并確信其具有極大的優(yōu)勢袋凶∏悖“二極管泵浦的固體激光器效率高達 30%。這意味著怨瑰,滿負荷運行的 4 kW 機組(包括制冷機組在內(nèi))僅消耗大約 25 kW 能量。對于客戶來說升诡,這代表可以節(jié)省大量成本惨琼,就是說與傳統(tǒng)的激光系統(tǒng)相比,可以顯著降低設(shè)備運營成本,”埃馬克自動化公司的銷售經(jīng)理 Nikolas Meyer 解釋說涧馋。
此外锡胡,使用固體激光器焊接無需保護氣體,從而進一步降低了成本蚜懦。在許多應(yīng)用場合中绘雁,固體激光器還能夠明顯加快焊接過程。對工件質(zhì)量來說援所,每單位長度的熱量輸入減少了庐舟,,由此進一步降低了焊接變形的可能性——再也不需要費時費力的后續(xù)返工住拭。
顯而易見挪略,ELC 160 HP 是當之無愧的“高性能”焊接設(shè)備。整個設(shè)計滔岳,無論是工序流程杠娱、所使用的技術(shù),還是符合人體工學的緊湊型結(jié)構(gòu)谱煤,ELC 160 HP 機床的整個設(shè)計方案在性能和生產(chǎn)率方面都無與倫比摊求。
埃馬克提供的激光焊接系統(tǒng)節(jié)拍時間極短,非常適合生產(chǎn)動力總成元件刘离,具有極大的吸引力室叉,絕對會在市場上引起重大的反響。
埃馬克 ELC 160 HP 機床寥闪,適用于生產(chǎn)動力總成元件的高性能機床
通過回轉(zhuǎn)工作臺可在各個加工工位之間快速輸送工件太惠。這是預(yù)熱工位。
固定的激光光束輸送椭梁,確保最高的運行安全性
自動上料逼读、結(jié)構(gòu)緊湊和流程快速——ELC 160 HP 是當之無愧的高性能機床。
(埃馬克)
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