พิกัดความเผื่อทุกค่าที่สะสมในส่วนประกอบที่ตัดเฉือนจะย้อนกลับไปที่แหล่งกำเนิดเดียว: มั่นใจเพียงใดว่าวัตถุดิบหรือชิ้นงานกึ่งสำเร็จรูปถูกวางและจับยึดอย่างมั่นใจ เมื่อพื้นที่ทำงานทำให้เกิดการกระจายตำแหน่งแม้แต่ 0.02 มม. ความแปรปรวนนั้นจะแพร่กระจายผ่านการดำเนินการทุก ๆ ครั้งในภายหลัง การผ่านการตกแต่ง ผลการตรวจสอบ และการประกอบที่พอดี ล้วนสะท้อนถึงข้อผิดพลาดที่เกิดที่ฟิกซ์เจอร์
ปากกาจับยึดที่ยึดตัวเองเป็นศูนย์กลางจะแก้ไขปัญหานี้ตั้งแต่ต้นตอ ด้วยการใช้แรงจับยึดแบบสมมาตรจากทั้งสองด้านพร้อมกัน จะช่วยลดการเคลื่อนตัวที่ไม่อยู่ตรงกลางตามที่การออกแบบด้วยขากรรไกรเดียวอนุญาต เมื่อจับคู่กับระบบฐานจุดศูนย์ที่จะย้ายพาเลทให้อยู่ภายในระยะ 0.002 มม. ของจุดอ้างอิงคงที่ สแตกแบบรวมจะมีความสามารถในการทำซ้ำตำแหน่งทั้งหมดซึ่งเทียบได้กับฟิกซ์เจอร์เฉพาะ โดยใช้เวลาเพียงเศษเสี้ยวของเวลาการตั้งค่า
A ปากกาจับตัวเองอยู่ตรงกลาง (หรือเขียนว่ารองตั้งศูนย์เองหรือรองตั้งศูนย์) ใช้การขับเคลื่อนกรามแบบสองทิศทาง ลีดสกรูตัวกลางที่มีทิศทางของเกลียวตรงข้ามกันจะเคลื่อนขากรรไกรทั้งสองข้างเข้าด้านในในอัตราที่เท่ากัน ชิ้นงานจะถูกวางตำแหน่งโดยอัตโนมัติบนศูนย์กลางทางเรขาคณิตของตัวปากกาจับชิ้นงาน โดยไม่คำนึงถึงความกว้างจริง ตราบใดที่ชิ้นส่วนนั้นอยู่ภายในช่วงระยะการเคลื่อนของขากรรไกร
ความแม่นยำในการจับยึดแบบรวมศูนย์คือหน่วยเมตริกที่ใช้วัดว่าจุดศูนย์กลางชิ้นงานจริงอยู่ใกล้กับจุดศูนย์กลางของคีมหนีบตามทฤษฎีมากน้อยเพียงใดหลังการจับยึด ปากกาจับตั้งศูนย์กลางด้วยตนเองระดับพรีเมียมมีศูนย์กลางอยู่ที่ 0.01 ถึง 0.03 มม. รุ่นที่ทำงานด้วยระบบนิวแมติกพร้อมการป้อนกรามที่ควบคุมด้วยเซอร์โวสามารถเข้าถึงได้ถึง 0.005 มม. หรือดีกว่า ความแม่นยำนี้มีความสำคัญมากที่สุดในส่วนประกอบที่ผ่านการกลึงแล้วกัด โดยที่ Datum ของเครื่องกลึงจะต้องอยู่ในแนวเดียวกับ Datum ของการกัดโดยไม่ต้องระบุซ้ำ
อ ปากกาจับลมอัตโนมัติ แทนที่แรงบิดในการขันแบบแมนนวลด้วยอากาศอัดที่ได้รับการควบคุม โดยทั่วไปจะอยู่ที่แรงดันใช้งาน 5 ถึง 6 บาร์ กระบอกสูบแบบสองทางขับเคลื่อนกลไกขากรรไกร และรูปทรงแบบตั้งศูนย์เองช่วยให้มั่นใจได้ว่าชิ้นงานจะถูกจับบนแกนในทุกรอบ แรงจับยึดยังคงที่โดยไม่คำนึงถึงเทคนิคของผู้ปฏิบัติงาน ซึ่งช่วยลดแหล่งที่มาที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงแบบชิ้นส่วนต่อชิ้นส่วนในการตั้งค่าแบบแมนนวล
| พารามิเตอร์ | การตั้งศูนย์กลางด้วยตนเองด้วยตนเอง | นิวเมติก Self-Centering | นิวเมติกแกนที่ 5 |
|---|---|---|---|
| การทำซ้ำตรงกลาง | 0.01 ถึง 0.03 มม | 0.005 ถึง 0.01 มม | 0.003 ถึง 0.008 มม |
| ความสม่ำเสมอของแรงยึดเกาะ | ขึ้นอยู่กับผู้ปฏิบัติงาน | ควบคุมความดัน | ควบคุมความดัน |
| รอบเวลา (แคลมป์/ไม่แคลมป์) | 15 ถึง 45 วิ | 1 ถึง 3 วินาที | 1 ถึง 3 วินาที |
| บูรณาการกับระบบอัตโนมัติ | คู่มือเท่านั้น | หุ่นยนต์/PLC เต็มรูปแบบ | หุ่นยนต์/PLC เต็มรูปแบบ |
| ช่วงแรงจับยึดทั่วไป (kN) | 5 ถึง 20 | 10 ถึง 35 | 15 ถึง 50 |
| เหมาะสำหรับการตัดเฉือน 5 แกน | จำกัด | ใช่ (รุ่นโปรไฟล์ต่ำ) | ปรับให้เหมาะสม |
การควบคุมแรงดันถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการหนีบใต้ (ชิ้นส่วนหลุดระหว่างการตัด) และการจับยึดมากเกินไป (การเสียรูปบนผนังบาง) ตัวควบคุมที่มีความแม่นยำรวมกับสวิตช์แรงดันที่ต่อเข้ากับ CNC เป็นตัวประสานยืนยันด้วยแคลมป์ช่วยให้สปินเดิลหยุดทำงานหากแรงดันลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ในระหว่างรอบการทำงาน
สำหรับชิ้นส่วนอลูมิเนียมหรือทองแดงผนังบาง การลดแรงดันในท่อลงเหลือ 2 ถึง 3 บาร์ และการใช้ปากจับแบบอ่อนหน้ากว้างจะกระจายโหลดโดยไม่มีการทำเครื่องหมายที่พื้นผิว ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบเหนือทางเลือกระบบไฮดรอลิกที่โดยทั่วไปจะทำงานที่แรงดันสูงคงที่
ระบบพาเลทแบบจุดศูนย์ (หรือที่เรียกว่าการจับยึดแบบเปลี่ยนเร็ว) ใช้สลักเกลียวหรือด้ามยึดที่มีความแม่นยำ ซึ่งระบุตำแหน่งและล็อคเข้ากับชุดตัวรับที่ติดตั้งไว้บนโต๊ะเครื่องจักรหรือศิลาหน้าหลุมศพ ความสามารถในการทำซ้ำของตำแหน่งที่ 0.002 มม. หรือดีกว่านั้นทำได้โดยผ่านพื้นผิวการกำหนดตำแหน่งแบบเรียวหรือทรงกลมโดยมีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำกว่าไมครอน เมื่อตัวรับจุดศูนย์ถูกแมปกับระบบพิกัดของเครื่องจักร พาเลทใดๆ ที่มีด้ามที่เข้ากันได้จะย้ายไปยังจุดอ้างอิงเดียวกันทุกครั้ง
ประสิทธิภาพของขั้นตอนการทำงานนี้คือขั้นตอนที่ 1 และ 2 จะเกิดขึ้นพร้อมกันที่สถานีการตั้งค่าล่วงหน้าขณะที่เครื่องจักรกำลังตัด เวลาไม่ได้ใช้งานของสปินเดิลถูกจำกัดไว้เพียงไม่กี่วินาทีที่ใช้ในการเชื่อมต่อพาเลทถัดไปและยืนยันสัญญาณแคลมป์ สิ่งอำนวยความสะดวกที่ใช้งานพาเลทหลายพาเลทในรายงานการหมุน การใช้แกนหมุนเพิ่มขึ้น 20 ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับการตั้งค่าสถานีเดียวแบบทั่วไป
A ปากกาจับแกนที่ 5 (หรือที่เรียกว่าปากกาจับชิ้นงานแบบ 5 แกน) เป็นอุปกรณ์จับยึดชิ้นงานขนาดต่ำที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อลดการรบกวนกับแกนหมุนของเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แบบ 5 แกนให้เหลือน้อยที่สุด ตัวคีมจับมาตรฐานสูงและกว้างเกินไปสำหรับเครื่องจักรแบบรองแหนบ การออกแบบแกนที่ 5 ช่วยลดความสูงของตัวคีมจับและรอยเท้าของขากรรไกร ในขณะที่ยังคงรักษาหลักการตั้งศูนย์กลางในตัวและแรงจับยึดที่ต้องการ
ปากกาจับ 5 แกนที่วางตำแหน่งเส้นกึ่งกลางของชิ้นงานเหนือโต๊ะเครื่องจักร 80 มม. ช่วยให้แกนหมุนเอียงได้เต็มที่โดยไม่มีตัวหนีบจับกับชิ้นส่วนที่มีความสูงไม่เกิน 120 มม. -- การตรวจสอบรูปทรงที่ต้องได้รับการยืนยันในการจำลอง CAM ก่อนการตัดเฉือนชิ้นแรก
การกำหนดค่าประสิทธิภาพสูงสุดจะรวมชั้นเทคโนโลยีทั้งสามไว้ด้วยกัน: ปากกาจับยึดศูนย์กลางแบบนิวแมติกบนพาเลทแบบจุดศูนย์ ทำงานผ่านวาล์วโซลินอยด์ที่ควบคุมด้วย CNC และสวิตช์แรงดัน ตรรกะการควบคุมช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องจักรจะไม่เริ่มการตัด เว้นแต่ว่าตัวรับจุดศูนย์ได้รับการยืนยันว่าล็อคแล้ว และสวิตช์แรงดันคีมจับจะรายงานแรงดันแคลมป์เป้าหมาย
| สัญญาณ | แหล่งที่มา | การดำเนินการประสาน CNC |
|---|---|---|
| ล็อคจุดศูนย์ | เซ็นเซอร์ความใกล้ชิดตัวรับ | เปิดใช้งานการจ่ายอากาศแบบติดตั้งบนพาเลท |
| แรงดันแคลมป์จับยึดตกลง | สวิตช์ความดันบนวงจรหนีบ | ปล่อยสิทธิ์เริ่มสปินเดิล |
| แรงดันตกระหว่างรอบ | เครื่องวัดความดันต่อเนื่อง | การหยุดฟีด, การหยุดแกนหมุน, สัญญาณเตือน |
| คำขอปลดล็อคจุดศูนย์ | โปรแกรม M-code หรือ robot PLC | ระบายอากาศก่อน จากนั้นจึงปล่อย 0-pt |
บนเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวนอนที่มีโต๊ะกำหนดดัชนีแบบหมุนหลายเครื่อง ปากกาจับชิ้นงานที่อยู่ตรงกลางด้วยตนเอง ถูกจัดเรียงไว้บนแผ่นศิลาจารึกหลุมศพหรือแผ่นยึดทรงลูกบาศก์ ซึ่งแต่ละชิ้นทำหน้าที่โดยวงจรนิวแมติกต่างๆ ศิลาหน้าหลุมศพสี่ด้านที่มีปากกาจับสองอันต่อหน้าบรรจุชิ้นงานได้แปดชิ้นต่อรอบ เนื่องจากเครื่องรับจุดศูนย์ถูกติดตั้งในตำแหน่งคีมจับแต่ละตำแหน่ง ศิลาจารึกหลุมศพทั้งหมดจึงถูกโหลดไว้ล่วงหน้าแบบออฟไลน์ จากนั้นจึงเชื่อมต่อกับโต๊ะเครื่องจักรในการเคลื่อนไหวครั้งเดียว เวลาเปลี่ยนการผลิตอยู่ระหว่าง 3 ถึง 8 นาทีสำหรับการแลกเปลี่ยนหลุมฝังศพ เทียบกับ 45 ถึง 90 นาทีสำหรับการแก้ไขแบบดั้งเดิม
การจับคู่การกำหนดค่ากับข้อกำหนดการผลิตจะตรงไปตรงมาเมื่อปัจจัยการตัดสินใจสอดคล้องกับคุณลักษณะของระบบ ดังที่แสดงด้านล่าง
| สถานการณ์การผลิต | การกำหนดค่าที่แนะนำ | ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญ |
|---|---|---|
| ปริมาณต่ำ ผสมสูง | พาเลทศูนย์จุดศูนย์กลางด้วยตนเองด้วยตนเอง | ช่วงขากรรไกร 0 ถึง 160 มม. ความสามารถในการทำซ้ำ 0.02 มม |
| ปริมาณปานกลาง การทำงานเป็นชุด | พาเลทจุดศูนย์กึ่งกลางตัวเองด้วยลม | แรงแคลมป์ 15 ถึง 25 kN, มีศูนย์กลางร่วม 0.01 มม |
| เซลล์อัตโนมัติปริมาณมาก | นิวเมติกแกน 5 แกนหนีบหุ่นยนต์พาเลตพูล | 1 ถึง 3 วินาที cycle, pressure interlock, 0.005 mm repeat |
| ชิ้นส่วนที่ซับซ้อน 5 แกน | แหนบหนีบแกนที่ 5 แบบโปรไฟล์ต่ำ จุดศูนย์ | ความสูงของร่างกายต่ำกว่า 65 มม. การกระทำของกรามแบบดึงลง |
| ชิ้นส่วนการบินและอวกาศที่มีผนังบาง | เม็ดมีดปากมนแบบนิวแมติกลดความดัน | ช่วง 2 ถึง 4 บาร์, ปากจับแบบอ่อนสัมผัสเต็ม, การเสียรูปต่ำกว่า 0.01 มม |
ระยะเคลื่อนของขากรรไกรคือระยะเคลื่อนต่อขากรรไกรทั้งหมดจากเปิดสุดไปปิดสุด หน่วยมาตรฐานครอบคลุมความกว้างชิ้นงาน 0 ถึง 125 มม. หรือ 0 ถึง 200 มม. โดยทั่วไปแล้ว กลุ่มขากรรไกรเดี่ยวจะครอบคลุมกลุ่มชิ้นส่วนทั้งหมดโดยไม่ต้องเปลี่ยน เมื่อความกว้างอยู่นอกช่วง ขากรรไกรขั้นบันไดหรือแนวขนานที่ซ้อนกันจะขยายระยะเอื้อมโดยไม่ต้องเปลี่ยนตัวคีมจับ
ความแม่นยำในการจับยึดชิ้นงานจะลดลงตามการสึกหรอ การปนเปื้อนของเศษ และการหล่อลื่นไม่เพียงพอ โปรโตคอลการบำรุงรักษาที่มีโครงสร้างจะขยายช่วงการสอบเทียบและปกป้องการลงทุนในส่วนประกอบที่มีความแม่นยำ
เทเปอร์ด้ามจุดศูนย์มีความสามารถในการทำซ้ำต่ำกว่า 0.003 มม. และต้องรักษาให้ปราศจากเศษ สารหล่อเย็นที่ตกค้าง และความเสียหายที่พื้นผิว แนวปฏิบัติที่ดีที่สุด: เช็ดก้านและตัวรับด้วยผ้าไร้ขนก่อนทุกรอบการเทียบท่า เก็บพาเลทไว้บนชั้นแขวนเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เทเปอร์ขาด และตรวจสอบรอยเฟรตภายใต้การขยายทุกไตรมาส
ปากกาจับเครื่องจักรมาตรฐานจะขยับเพียงขากรรไกรเดียวเท่านั้น กรามคงที่ทำหน้าที่เป็นจุดอ้างอิงในการกำหนดตำแหน่ง ซึ่งหมายความว่าศูนย์กลางของชิ้นงานจะเลื่อนไปตามความกว้างของชิ้นส่วนต่างๆ ปากกาจับที่อยู่ตรงกลางตัวเองจะเคลื่อนขากรรไกรทั้งสองข้างไปพร้อมๆ กัน ทำให้ชิ้นส่วนอยู่บนเส้นกึ่งกลางทางเรขาคณิตเดียวกันโดยไม่คำนึงถึงความกว้าง นี่ถือเป็นสิ่งสำคัญเมื่อโปรแกรมเครื่องจักรอ้างอิงจุดศูนย์กลางคงที่ และผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องจับยึดชิ้นส่วนโดยไม่ต้องปรับออฟเซ็ตฟิกซ์เจอร์ระหว่างขนาด
ปากกาจับลมมาตรฐานที่ 6 บาร์ โดยทั่วไปจะให้แรงจับยึด 15 ถึง 30 กิโลนิวตัน ซึ่งครอบคลุมงานกัดและเจาะส่วนใหญ่บนเหล็กและอะลูมิเนียม ปากกาจับไฮดรอลิกสามารถรับแรงได้ถึง 80 ถึง 150 kN ทำให้เหมาะสำหรับการกัดหยาบหนักในโลหะผสมที่มีความเหนียว โรงงานหลายแห่งใช้ปากกาจับแบบลมสำหรับงานเก็บผิวละเอียดและงานตัดที่เบากว่า โดยสำรองระบบจับยึดแบบไฮดรอลิกไว้สำหรับสถานีกัดหยาบ ยังมีเครื่องเพิ่มกำลังนิวแมติก-ไฮดรอลิกแบบไฮบริดที่จะเพิ่มแรงดันอินพุตแบบนิวแมติกเพื่อสร้างแรงระดับไฮดรอลิกจากแหล่งจ่ายอากาศอัดมาตรฐาน
ตัวรับจุดศูนย์ใช้พื้นผิวกำหนดตำแหน่งแบบเรียวแหลมที่แข็งและแม่นยำ เมื่อก้านถูกดึงเข้าไปใต้สปริงหรือแรงนิวแมติก รูปทรงเทเปอร์จะแก้ไขการวางแนวที่ไม่ตรงเล็กน้อยด้วยตนเองในระหว่างการเชื่อมต่อ พื้นผิวการผสมพันธุ์ถูกซัดให้ต่ำกว่า Ra 0.2 ไมโครเมตร และพื้นที่สัมผัสขนาดใหญ่จะกระจายแรงดึงลงโดยไม่กระทบต่อพื้นที่ ปัจจัยเหล่านี้รวมกันทำให้เกิดความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งซ้ำซึ่งเทียบได้กับหัวจับปลอกรัดที่มีความแม่นยำ
สำหรับชิ้นงานเหล็ก เม็ดมีดปากหยักที่มีระยะฟัน 1 ถึง 1.5 มม. ให้แรงเสียดทานสูงและต้านทานการดึงออกภายใต้แรงตัดที่หนักหน่วง สำหรับอะลูมิเนียมและโลหะอ่อนอื่นๆ เม็ดมีดแบบเรียบหรือแบบไขว้ที่มีหน้าสัมผัสกว้างจะกระจายโหลดโดยไม่ทำเครื่องหมายพื้นผิว เม็ดมีดอะลูมิเนียมแบบอ่อนที่ตัดเฉือนให้เข้ากับรูปร่างของชิ้นส่วนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นผิวที่มีผนังบางหรือกลึงสำเร็จ กฎทั่วไป: หากมองเห็นรอยพื้นผิวหลังการหนีบและยอมรับไม่ได้ ให้เปลี่ยนจากแบบฟันปลาเป็นแบบปากจับแบบอ่อน
ใช่ และนี่คือเส้นทางการรับเลี้ยงบุตรบุญธรรมทั่วไป ปากกาจับตั้งศูนย์ในตัวที่เข้ากันได้กับจุดศูนย์ซึ่งติดตั้งอยู่บนเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แบบ 3 แกนมาตรฐานจะสร้างโครงสร้างพื้นฐานของ Datum เมื่อโรงงานเพิ่มเครื่องจักร 5 แกน พาเลทเดียวกันจะเชื่อมต่อโดยตรงกับตัวรับจุดศูนย์ของเครื่องใหม่ และเฉพาะตัวหนีบด้านบนเท่านั้นที่จำเป็นต้องเปลี่ยนด้วยรุ่นแกน 5 แบบโปรไฟล์ต่ำ ขั้นตอนการทำงานการตั้งค่าล่วงหน้าแบบออฟไลน์ โปรแกรมชิ้นงานที่อ้างอิงถึง Datum จุดศูนย์ และขั้นตอนการปฏิบัติงานของผู้ปฏิบัติงานยังคงไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก ช่วยลดเส้นโค้งการเรียนรู้ของเครื่องใหม่ได้อย่างมาก
ระบบคีมหนีบนิวแมติกส่วนใหญ่ต้องการอากาศอัดที่สะอาดและแห้งที่ 5 ถึง 7 บาร์ และมีอัตราการไหลเพียงพอที่จะเติมกระบอกสูบแอคทูเอเตอร์ภายใน 1 วินาที ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ใช้ชุดกรอง-ควบคุม-หล่อลื่น (FRL) โดยเฉพาะเพื่อป้องกันความชื้นและการปนเปื้อนของอนุภาคจากการเสื่อมสภาพของซีลกระบอกสูบ ท่ออากาศควรมีขนาดเพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันตกภายใต้ความต้องการเสริมพร้อมกัน เส้นผ่านศูนย์กลางภายในโดยทั่วไปคือ 8 ถึง 12 มม. สำหรับการติดตั้งคีมจับเดี่ยว