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。每一個檔位都有一個傳動齒輪，這就是說，7 速變速箱需要 7 + 1 個傳動齒輪。

　　變速器一般采用齒輪搭配同步件的結(jié)構(gòu)，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 430 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。

　　

 

　　埃馬克 ELC 430 HP 機床，適用于生產(chǎn)動力總成元件的高性能機床

　　在生產(chǎn)線中，如果需要，ELC 430 HP 可以集成裝配(壓裝)、預(yù)熱以及之后的激光焊接。為盡可能縮短節(jié)拍時間，各工序會同時進行。ELC 430 HP 是一種回轉(zhuǎn)式工作臺機床，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”。轎車變速箱中典型齒輪的生產(chǎn)節(jié)拍時間大約為 10 秒 (!)。

　　對于回轉(zhuǎn)式工作臺機床的原理，已沒有什么新穎之處。相反，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，ELC 430 HP 真正展示出它的創(chuàng)新性：ELC 430 HP 機床配備埃馬克已獲專利的自動換裝工件夾緊技術(shù)，因此可以靈活地加工各種不同的工件、進行批量加工。

　　四道工序同時進行——工序節(jié)拍更智能化，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。中央立柱周圍安置有回轉(zhuǎn)工作臺，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，即使在回轉(zhuǎn)工作臺高速切換的情況下，也能確保工件在加工工位中達到所需的定位精度。ELC 430 HP 可裝備埃馬克自行研發(fā)的夾緊技術(shù)，因此能達到極高的機床精度，也適合用于要求極高、極其狹窄的焊縫。

　　

 

　　通過回轉(zhuǎn)工作臺可在各個加工工位之間快速輸送工件。這是預(yù)熱工位

　　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。工件從這里被送往壓裝工位。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，完全沒有時間損失。因此，在例如需要加工一個變速箱的整套齒輪時，也能保障完全的靈活性以及換裝自由度。

　　壓裝本身可以由伺服壓機精確快速地完成，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，工件被送達第三個加工工位，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，并且也可以自動換裝。之后，回轉(zhuǎn)工作臺稍微旋轉(zhuǎn)，工件最后到達設(shè)備的核心部分，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，工件在焊接時大多采用軸向夾緊的方式，這不僅能避免變形，同時也能保護工件，防止被焊接飛濺物損壞非焊接面。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)。機床提供多達三種不同的夾具供選用，一般情況下已足以滿足加工的需要。因此，在這個工位上也能保證最大的靈活性和換裝自由度。

　　自動換裝原理(埃馬克專利)能確保 ELC 430 HP 機床達到最高的效率，這不僅可以避免手動換裝過程，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，但卻必不可少。

　　由于可以同時進行上下料、壓裝、預(yù)熱和激光焊接工序，因此， ELC 430 HP 可達到最高的生產(chǎn)效率：一般來說，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，使整個工藝流程更為順暢。

　　與之前兩個工位一樣，這個工位也裝備有一個滑臺單元，上面可安裝多達 3 個反軸承工裝，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，該工位還可以選裝一個精準定位十字線相機。

　　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。

　　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，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，每一個加工區(qū)都是獨立的，可達性極佳。理論上來說，可以同時對所有 4 個加工區(qū)進行維護保養(yǎng)。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。所有電氣裝置、氣動系統(tǒng)以及感應(yīng)電源、傳感器、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。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。這不僅能確保運行時的安全性，同時也能使調(diào)整和維護保養(yǎng)非常易于執(zhí)行。此外，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，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，而且對于操作人員來說非常安全。

　　

 

　　自動上料、結(jié)構(gòu)緊湊和流程快速——ELC 430 HP 是當之無愧的高性能機床。

　　激光技術(shù)——僅使用固體激光器

　　ELC 430 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)，或者 IPG 公司的直接二極管激光系統(tǒng)。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。“二極管泵浦的固體激光器效率高達 30%。這意味著，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，這代表可以節(jié)省大量成本，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。

　　

 

　　固定的激光光束輸送，確保最高的運行安全性

　　此外，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。在許多應(yīng)用場合中，固體激光器還能夠明顯加快焊接過程。對工件質(zhì)量來說，每單位長度的熱量輸入減少了，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。

　　顯而易見，ELC 430 HP 是當之無愧的“高性能”焊接設(shè)備。整個設(shè)計，無論是工序流程、所使用的技術(shù)，還是符合人體工學的緊湊型結(jié)構(gòu)，ELC 430 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。

　　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，具有極大的吸引力，絕對會在市場上引起重大的反響。