车床上的二爪卡盘有力地夹紧工件，其伸出部分具有强大的夹紧力

“不断地追求加工流程的优化，是我们的日常工作。”Brial公司技术部经理Michael Schütz 强调说道。一个2011年用于生产泵壳体的解决方案在2014年进行了优化。如今，批量为150～8400台的热循环泵壳体可以在一条生产线上自动加工完成。在此之前，Brial公司已经完成了在发动机装配和调节工位，以及电子控制的工序。

生产线的主要设备是2台加工中心、1台DMG MORI车床以及带有工件托盘交换系统的Mazak 卧式铣床。R?hm 公司负责开发、设计、生产和安装夹紧装置。特殊工具和刀夹则由Sandvik 提供。生产线还包括进料、清洗、密封检验和托盘设备。新的生产流程自动化系统由Marti系统公司负责研发，1台机器人被安装到生产线内。对此Schütz说道：“这个解决方案使我们的生产率首次提高了17%，有些部件的生产率甚至提高了20%。”

在整个方案实施过程中，对于非对称的泵壳体的夹紧技术提出了很高的要求，因为它只有很少的可用夹紧点。“型号的多样化以及多变性加工，要通过一个解决方案在2台加工中心上实现”。R?hm公司总裁Damiano Casafina对于加工要求这样描述说。6种不同型号的泵壳，范围从1-Zoll-螺纹、安装长度120?mm至2-Zoll-螺纹、安装长度180?mm。要在这样的加工中心上实现自动化加工，其6种不同型号泵需要27种加工方案，其加工难度可想而知。

图1 在加工批量为150～8400台的热循环泵壳体

机器人负责泵壳体的正确定位

机器人从送料轨道上抓取浇铸的泵壳体坯料，识别其位置并将它准确地放置到机器人能将其取走的车床的传送带上。DMG MORI车床(CTV250)配备了R?hm公司提供的2爪卡盘(KFD-G)，其卡爪具有很大的冲程力，90°尖齿，圆柱形定心受料夹紧。“尽管该卡盘具有强大的夹紧力，但是也可以通过其伸出的部分夹紧工件，比如配件等。”Casafina解释说道。夹紧装置安全地从上面抓紧泵壳。卡爪通过外壳的突起部分抓走并朝下打开定位。6种不同型号的泵采用R?hm公司的6套可快速更换卡盘的夹紧装置。在更换不同型号泵壳体时，降低了安装和矫正的时间。

车床首先加工端面和车削内轮廓，接着加工在4个型芯孔中的一个尺寸为M6的螺纹。该车床配有一个可摆放12把刀具的刀架。壳体加工完后，机器人将其工件转交到铣加工中心。当机器人用双面可旋转的抓取装置上的自由抓钳取走已经加工好的部件后，再抓起2件未加工的工件。在Mazak HC Nexus 4000/II 铣床上，首先将泵按照预先给出的安装长度进行平面铣削。然后采用杯形刀具对于4个接管进行预车外圆和倒角，在这之前在其外侧已有英制螺纹。最后用一个小刷子对2个螺纹去毛刺并将余屑清除。

图2 为了加工泵壳体，采用了一套可旋转的通过液压控制的双夹紧装置

可旋转、液压控制的双卡紧装置

什么听起来都很简单，但是必须预先进行思考，这样才能使工件安全和便利地被夹紧并进行无碰撞危险的加工。为此，R?hm公司的专家生产了一套可旋转的通过液压控制的双夹紧装置，其规格为500?mm×300?mm，2个夹紧器被设计成X形状,间距270?mm，目的是为了夹紧2个泵壳体。在一个坚固的底板上安装了1个固定的间隔板，其接口可以快速变换。同样，在上面的一个中心螺栓可以快速地将可更换的工件固定，每侧都有一个空气设备控制连接口、一个切屑排出斜口和用于3个液压控制的摆动夹紧器的接口。这种夹紧泵壳体方案是为了刀具和夹持器有必要的空间。虽然只有3个液压缸工作，但是仍可实现一次更换4个卡爪。

图3 加工中心正在对泵壳体进行切断和平面铣削，在外侧备有英制螺纹

高精度和长寿命

另外5套夹紧装置，各配备有1个夹紧点和2个夹紧点，都是经过淬火的夹钳，它的作用是摆动翻转。“通过试车可以看到，对于这样苛刻的项目，我们之前的交流完全合乎逻辑，而且非常重要。”R?hm公司客户服务经理Hans-Peter Lehmann 说道。对于设备的优点，Biral公司外壳加工团队领导Markus Zenger这样描述：“生产流程安全性更高了。除此之外，采用同样的夹紧装置可以加工采用新一代泵壳体的传感器部件。这在以前根本不可能。”由于其结构稳定、振动小，因此,加工精度更高、刀具寿命长，并可实现5?h无人操作。