快换系统+磁力吸盘：「双层组合夹持」解决电机壳加工难题

jiajoin

电机外壳组件加工有一些特点： 批量小、工件易变形、精度要求高。要想实现高效的外壳组件加工，不仅需要专业人员，更需要合适的技术方案。实例证明，磁力夹持和零点快换两项技术结合的组合式夹持解决方案，在机加工和机器人去毛刺作业中，能够获得优异的加工效果和高效的工作流程，最大程度减少了设备的闲置时间。

案例背景

德国诺德集团NORD公司主要生产电机外壳组件。利用托盘快换系统后，产线达到了高度自动化水平，周期时间和作业空间都得到缩减。但在工艺方面，仍有优化的地方：加工外壳组件时，如果能使 OP10 和 OP20 共用一个托盘，实现高效的夹持，这样在无工人值守的班次中，工件就无需在等待 10 分钟后才被手动更换到 OP20 上。

▲双层组合夹持方案，OP10 和 OP20 集成在一个托盘上

应用过程

定制的双层夹持系统针对性的解决了这个需求。在下层配备 SCHUNK MAGNOS 方形磁极吸盘 MFR 02-070 (920 mm x 650 mm x 86 mm)，上层配备四个SCHUNK VERO-S快换模块，可直接夹持工件。

▲OP10：电磁吸盘夹持齿轮箱，不会发生变形

在 OP10 中， 电磁吸盘上的浮动导磁块可以补偿铸铁件不均匀的夹持面，避免工件变形。工件先放置在三个固定磁极上，通过按钮通电启动电磁吸盘。数秒内，其余的浮动导磁快 (7mm) 会快速适应工件轮廓完成夹持过程。多点接触铸铁件的大面积夹持方式可以减少震动，保护机床主轴和刀具刃口。

在 OP20 中，在下层加工完成的零件通过加长定位销夹紧在上层的 VERO-S模块中。快换模块嵌在上层结构的底板上。在加长定位销的辅助下，被直接夹持的工件可从五面实现无干扰自由加工，使四轴加工中心使用最大化。

▲OP20：粗削和精铣时，双层夹持系统具有高稳定性和刚性

凭借该解决方案，NORD 公司利用了机床的全部加工行程。理想情况下，每次夹持都会取出一个加工完成的工件，再放入一个新工件。所有操作在一个托盘中完成， OP10 和 OP20 之间无需切换。

▲几秒内更换工件

双层夹持系统共有三种组合应用方式：仅OP10、仅OP20以及两层同时使用。选择上下层同时进行时，逐一对上下两层的工件底部通孔，这样可以缩短加工路径，减少刀具更换。对于需要多次换刀的特殊零件，可减少重新设置机床的次数。组合式夹持系统还可以与托盘库相连，进行机器人去毛刺操作。

▲双层夹持方案用于机器人去毛刺

为简化工件更换，组合方案的上层有一个凹口，方便使用吊具更换工件，经计算这一凹口不会影响夹持方案的稳定性。从加工结果来看夹持很稳定，测量数据很好，底孔内或铣削加工中都没有振纹。”

▲借助上层夹持面的凹口，可使用吊具轻松地将工件从电磁吸盘上取出或放置

总结

可以看出，使用双层组合夹持系统有几大优势：

1.过去，通常需要5-6个夹持设备应对多品种加工需求。现在，一个双层夹持方案即可满足。降低了设备成本以及空间需求。

2.每个工件成本高昂，低变形夹持和稳定的加工解决了工件损耗问题。

3.从长远考虑，如需要更换刀具配置，夹持方案只需少量调整，因为浮动导磁块可以适应工件表面。即使双层夹持方案不再满足需求，也可将电磁吸盘和快换模块改造后单独使用。（来源夹具侠）