밀링-터닝 가공을 위한 경량 클램핑 컨셉트

시스템 모듈로 구성된 표준화된 클램핑시스템이 짧은 셋업시간과 최적의 접근성, 후공정 단계를 위한 효율적 연결을 보장하고 기술적 측면의 제품의 향후 개발을 위한 전제조건을 만들다.

마르쿠스 미헬베르거(Markus Michelberger), Heinz-Dieter SCHUNK GmbH & Co. Spanntechnik KG 클램핑 기술 판매 매니저

MTS Maschinentechnik Schrode AG는 토목분야에서 널리 알려진 자동화 전문업체로 효율성 면에서 선구자로 인정받고 있다. 건설업체들은 MTS가 개발한 지반공법으로 관리비용을 최대 80% 정도 절감하고 있다. MTS는 유압 컴프레서에서 혁신적인 리더로써 시장에 유연하게 대응하고 있으며,고객 요청, 서비스 설계, 개발분야의 아이디어를 높은 품질로 실현하기 위하여 자체제작을 고수하고 있다.

중소규모의 유연한 생산대응

MTS는 SHW의 밀링/터닝센터 Uni Speed 5T를 추가로 설치하면서, 개별부품의 유연한 생산에 대응할 수 있게 되었다. MTS 제조매니저 플로리안운무트는 SCHUNK터닝기술 및 스테이셔너리클램핑시스템 역량센터와 컨설턴트 페터뢰슬러와 협력하여 지능형클램핑 컨셉트를 개발하였다. 이를 통해 복합 밀링/터닝 가공의 잠재력을 더욱 활용할 수 있게 되었다. 그 기초는 제로클램핑시스템 SCHUNK VERO-S와 효율적 공작물 클램핑을 위한 SCHUNK 모듈시스템이다. 이 시스템은 1,000여 가지 조합기술을 포함하고 있으며, 미래의 업무를 위한 많은 건설적인 범위와 투자 안전성을 제공하고 있다.

„개별 클램핑솔루션들은 단계별로 이루어지며 이를 이용하여 기계의 모든 역량을 이용할 수 있습니다.“(플로리안운무트) 주요 목적은 직경 범위 100 ~ 300mm의 라운드 부품 영역에서 Hermle의 5축 밀링센터 C50 U의 부담을 완화하는 것이다. 동시에 직경이 큰 공작물을 클램핑하기 위해 여지를 마련해야 했다. 따라서 연장된 가이드 트랙과 조합한 가벼운 SCHUNK ROTA-S plus 시리즈 ROTA-S flex를 클램핑 수단으로 선택하여, 가볍고 유연하게 사용할 수 있는 대형 척으로 전환하였다.

경량 클램핑 장치로큰 공작물에 대한 여유공간이 생긴다

경량 척 ROTA-S flex에 하우징이 고정되어 있다. 동일한 척에서 직경이 보다 큰 공작물을 고정할 수 있다.

ROTA-S flex는 클램핑 직경이 큰 종래의 선반 척에 비해 무게가 60% 정도 가벼워, 복합 밀링/터닝 가공에 유용하다. 설치 높이가 낮아 공작물, 직각 헤드, 공구를 위한 여유 공간이 유지된다. 또한 소형 부품 가공의 경우, 연장된 가이드 트랙을 분해할 수 있어, 기존의 대형 척에 클램핑하는 것보다 접근성이 크게 향상되었다. „우리는 315er 척의 정확도를 활용하고, 대형 척의 700s 클램핑 범위도 이용할 수 있습니다.“(페터뢰슬러, SCHUNK 전문 컨설턴트) 부품 스펙트럼도 크게 향상되었다. „기계와 클램핑수단에 투자함으로써 복합 터닝과 밀링을 이용하여 예전에는 생각할 수도 없었던 부품을 가공할 수 있습니다.“ (라이너슈로데)

MTS는 용접프레임을 가공하기 위해 공작물 다이렉트클램핑 원리를 이용하였다. 이를 위해 프레임은 하부면이 평평하게 밀링되고 SCHUNK 제로클램핑 핀을 위한 스레드 홀을 갖는다. 이어서 두 번째 클램핑이 직접 VERO-S클램핑 핀을 이용하여 VERO-S WSMplus 모듈 상승부에서 이루어지고, VERO-S WSMplus 모듈 상승부 반대 편은 1600s 그리드 플레이트, 피치 50mm와 연결된다. 다이렉트클램핑 덕분에 프레임은 5 방향으로 자유롭게 접근할 수 있다. 또한 용접 가공을 위해 VERO-S인터페이스가 장착된 용접 로봇의 팔레트 시스템으로 바로 전환할 수 있어 용접 가공도 한 번의 클램핑으로 처리할 수 있다.

클램핑 핀 덕분에 간단하게 편심로딩이 가능하다

공작물에 직접 클램핑을 위한 SCHUNK VERO-S 클램핑 핀이 설계 단계부터 교체 어댑터에 대한 기본 프레임으로 고려 되어있다. 고정은 VERO-SWSMplus 모듈 상층부에서 직접 이루어진다.

VERO-S인터페이스를 통해 언제든지 교체 반복 정확도 <0.005mm가 보장된다. SCHUNK VERO-S 클램핑 핀의 특수한 형상으로 모듈의 편심 로딩과 간단한 로딩이 가능하다. 수명과 프로세스 안전성을 높이기 위해 VERO-S 모듈의 모든 기능 부품은 경화된 스테인리스스틸로 제작되어, 절대적으로 내부에 부식성이 없다. 또한 모듈은 완전히 밀봉되어 오염물과 금속 절삭유로부터 보호된다.

수정된 형태의 직접 클램핑 방식은 컴프레서와 다른 구성품의 수리 작업에 사용된다. SCHUNK는 설계한 특수 장치 플레이트를 VERO-S WSMplus 모듈 상승부와 조합하였다. 특수 장치 플레이트는 프리즘 조(prism jaw)를 갖추고 있으며 10mm 격자 단위로 움직인다. 기본 플레이트의 50s 게이지와 장치 플레이트의 10s 게이지를 통해 150 ~ 1600mm의 모든 크기의 공작물을 매핑할 수 있어, 하나의 동일한 장치에서 처리가 가능하다. „이전에 수리 작업은 기계가 정지하였을 경우, 용접 블록 위에 고정하고, 정렬을 포함하여 3시간 이상 소요되었습니다. 지금은 기계 밖에서 셋업하여 완성된 팔레트를 기계에 장착하고 있습니다.“ 경제적인 손실 없이 최소한의 노력으로 우선 순위가 높은 부품을 언제든지 교체할 수 있어, 전체 프로세스에 대한 사고도 변화하였다.

MAGNOS 마그넷클램핑플레이트는 VERO-S 모듈 상층부에 위치한다. 후속 작업에 따라 클램핑 팔레트 전체를 교체하거나 마그넷클램핑 플레이트만 교체하면 된다.

물론 이게 전부는 아니다. MTS는 방수벽 고정장치의 변형 없는 클램프를 위해 SCHUNK 모듈에서 표준화된 MAGNOS 사각 마그넷클램핑을 사용한다. 조정 가능한 Easyturn 폴 익스텐션은 각각의 공작물 윤곽에 맞추어 개별적으로 조정되어 부드럽고 안전한 클램핑을 보장한다. 또한 넓은 면으로 고정되어 진동이 최소화되고 기계 스핀들과 공구 절삭 날을 보호할 수 있다.

전체 가공시간이 90분에서 45분으로 절반 정도 줄었다

MTS는 최적의 접근성을 위해 MAGNOS 사각 마그넷클램핑 역시 VERO-S WSMplus 모듈과 결합하였다. 후속 작업에 따라 그리드 플레이트를 전체구조와 함께 교체하거나 마그넷클램핑 플레이트만 교체할 수 있다. MTS 플로리안운무트에 따르면 마그넷클램핑 솔루션으로 전환하여 전체 가공시간이 90분에서 45분으로 줄었다고 한다. „제가 버튼을 누르면 바로 클램핑 절차가 끝납니다. 이전에는 브래킷을 셋팅하는데 최소 20분 이상 소요되었습니다.“