導航分類CCMT2024展品評述 | 部分動力卡盤展品
【CCMT2024展品評述】
部分動力卡盤展品
【編者按】CCMT2024（第十三屆中國數控機床展覽會）已于4月12日圓滿落幕。展會期間，主辦方中國機床工具工業協會有關分會組織人員針對本專業領域展品進行評述，現編發部分文章，供業界參考。文章觀點僅代表作者本人。
在CCMT2024展會上，共有來自境內外的40多家卡盤附件類企業參展，可見到歐美地區的SMW AUTOBLOK（斯美沃歐特堡）、SCHUNK（雄克）、ROHM（羅姆），日韓地區的KITAGAWA（北川）、TEIKOKU（帝國）、SAMCHULLY（三千里），以及中國臺灣地區的億川、千島、佳賀；境內的既有煙臺環球、呼和浩特眾環、煙臺眾和、浙江三鷗、慈溪奧菱等生產商，同時也有部分卡盤行業的新面孔首次參展。整體上來看，無論是在研發理念、產品質量，還是在制造工藝方面，國內卡盤行業與歐美相比還存在差距，但相較于中國臺灣同類產品，我們某些高端產品已能做到等效替代，同時可發揮價格和供貨周期的優勢。
一、境外部分卡盤展品概述
作為世界上卡盤夾具類產品的領頭企業，德國雄克展品主要以其自動抓取和夾具類附件產品為主，其中一款全防護的快速換爪卡盤，在配備快速換爪機構的同時還能做到全密封防護，內部具有長效免維護的永久潤滑系統。對于傳統動力卡盤來說，礙于內部結構限制，卡盤夾緊行程往往不大，無法滿足多種工件的同位置夾持，且傳統卡盤更換卡爪的過程較為繁瑣，是限制液壓卡盤效率的一大原因。此類快速換爪卡盤就大大縮短了更換卡爪的非加工時間，提高了加工效率。同時，以往的全密封防護結構往往無法和快速換爪結構同時體現，而雄克此款快速換爪卡盤同時具有全密封防護的永久潤滑系統，可以延長卡盤的維護周期，降低維護成本，還能最大限度地對內部零部件進行保護，在提高夾持精度和夾持穩定性的同時，延長其使用壽命。快速換爪卡盤是目前通用卡盤中的前沿產品，其內部有別于傳統楔面傳動結構，改為類似于手動卡盤的斜齒傳動機構，使其具有傳統手動卡盤的大行程且基爪可正反安裝實現夾持和撐緊的優點，同時卡盤內部有鎖止銷軸，在快速換爪的同時也能保證卡盤正常使用時的安全性，并且其替換基爪均可實現互換，互換精度小于0.01mm。帶有速換爪功能的卡盤以其較強的使用性逐漸成為傳統楔式卡盤的換代產品，也成為歐美國家的主流通用卡盤。
此外，雄克還帶來了部分尖端卡盤產品，例如薄膜式氣動卡盤、浮動補償式卡盤等，是針對不同行業和所加工的不同類型產品設計的新型結構。在朝著專用化方向發展的同時，類似雄克這樣的龍頭企業，也正將卡盤向功能模塊化方向發展，即無論是傳統的通用卡盤還是行業專用卡盤，對于類似卡爪快換、氣密檢測、行程檢測、浮動補償、夾緊力補償等卡盤常見非標功能，都可以進行加裝改造，使卡盤功能配置更加靈活，產品線也更加豐富。
此外，境外高端卡盤也正逐漸向機電一體化方向發展，對于卡盤夾持狀態的實時動態檢測系統，與自動裝夾機器人配合實現產品的自動上下料以及與檢測檢驗系統相連接實現產品加工的閉環控制等。
通過此次展會境外卡盤展品可以看出，境外尖端卡盤正朝著專用化、模塊化、自動化的方向發展。相較而言，在這些方面，境內卡盤與境外尖端產品相比還存在不小的差距，需緊跟行業發展的大方向，爭取盡快減小差距。
全密封免維護快速換爪卡盤
韓國三千里帶來了一款專利性卡盤新產品。該卡盤將修爪器功能集成在卡盤本體上，在卡盤端面防塵蓋上增加了一個轉動盤，轉動盤周圍刻有相應的刻度，基爪前端面和轉動盤上有弧面結構，類似于修爪器上三條螺旋槽，可控制卡盤三爪的同步性，當需要對卡盤卡爪進行修弧時，轉動刻度盤至相應的尺寸刻度，然后使卡盤夾緊，卡盤基爪上的弧面夾緊修爪轉盤，實現三爪同步消隙。進行卡爪修弧后，可滿足卡爪弧面與卡盤盤體的高同軸度。將修爪功能集成在卡盤內部，通過自夾持，可以避免外用修爪器時的干涉和卡盤卡爪上浮現象。并且，經過鍍層處理的刻度盤，與盤體顏色不同，使得整個卡盤在外觀造型上十分美觀。
三千里全密封浮動卡盤
德國SMW帶來多款浮動補償式卡盤。此類卡盤通常通過增加定位工裝和制作非標卡爪來作為行業專用卡盤，被廣泛應用于對裝夾精度和加工效率要求較高的場景，如軸承、汽車配件、精密儀器儀表等。因此，此類卡盤在應用于粗加工時通常會選擇浮動夾持功能，以應對粗糙表面的加工。對于精加工場景，通常會選擇夾緊力補償功能以減小高轉速下的夾緊力喪失。此外，SMW還帶來了一款電磁吸盤與卡盤結合的復合卡盤，以三爪卡盤來進行定位，吸盤吸附夾緊，適合于薄壁類易變形工件，使用的是整塊磁盤且磁盤上有T型槽搭配導磁等高塊，磁盤中心自帶防水蓋板，卡盤與磁盤連接為一體且盤體全密封。磁盤配合可移動式導磁塊，可根據加工工件的大小進行精確吸附，并可實現內外環面及上端面三個面的一次性裝夾加工。相比于傳統結構，整塊磁盤搭配導磁塊的結構在防水效果及靈活裝夾方面更勝一籌，可作為今后此類電磁卡盤的一種設計理念和方向。
整體開槽式磁盤搭配導磁塊
二、境內部分卡盤展品概述
此次展會，境內的卡盤展品仍以傳統楔式通用卡盤為主，說明動力卡盤在國內仍處于推廣期，很多企業還在大批使用手動卡盤，相較于國外動力卡盤行業專用化、模塊化、智能化的發展趨勢，國內推廣還尚需時日。
呼和浩特眾環工貿股份有限公司作為國內卡盤行業的開拓者，是國內最先接觸和生產動力卡盤的企業之一，產品線十分豐富，涵蓋手動卡盤、傳統的楔式動力卡盤和各行業專用卡盤。本次展會帶來了為某重點用戶定制的前置式管螺紋浮動補償液壓卡盤，卡盤內置集成液壓缸，且帶有快速夾緊行程，同時配置有浮動夾持卡爪和夾緊力補償系統。作為非標行業專用卡盤，其整體復雜的結構和豐富的功能體現了企業的技術能力，從企業給出的宣傳參數上看，已能達到國外同類產品的水平，但在卡盤的生產加工能力和工藝理念上看仍存在進步空間。
隨著國內市場對卡盤夾持精度要求逐步提升，尤其是對工件端面和圓周形位公差要求越來越嚴格，傳統楔式卡盤由于自身結構原因始終無法很好地解決夾持工件上浮的問題，因此球節式及斜柱后拉式卡盤便成為近幾年國內卡盤廠商研發的新方向。未來，帶有軸向后拉功能的卡盤可能會逐漸取代傳統楔式卡盤成為通用卡盤的主流產品。球鎖卡盤內部為球關節式結構，可做三爪浮動或聯動定心，通常單爪浮動角度最大不超過5°。由于其夾緊時能同時提供軸向及徑向夾緊力，且由于夾緊形式為擺動夾緊，因此卡爪通常配套使用硬爪鑲塊進行多點夾緊，常用于鑄件或鍛件的毛坯件夾持，且對帶有一定斜度的外表面也能進行穩定夾緊。此類卡盤適合于國內大多數廠商的加工條件，慈溪市奧菱機床附件有限公司就帶來了8寸和18寸的三爪球節式后拉卡盤，其產品規格型號十分齊全，從外形及性能參數上來看，已可與韓國、日本同型號產品形成競爭。泰安大源機械有限公司作為夾具工裝生產商，此次展會上也帶來了并非其主打產品的15寸三爪球節卡盤，說明此類產品在國內具有十分廣闊的市場和前景。同理，斜柱式后拉卡盤在徑向夾緊定位的同時也能提供很強的下拉力，從而獲得很好的平行度和垂直度，且其配套卡爪形式與傳統楔式卡盤相近，可配套軟爪用于產品的精加工和半精加工。寧波邁途機械科技有限公司便將此類斜柱式后拉卡盤作為主打產品，且屬于國內同類產品中的精品。
泰安大源15寸球節卡盤
三、行業情況簡析
CCMT2024展會在給企業提供展示自我的平臺之外，也方便同行間的進行學習交流，從而了解到別人的優勢和自身的差距，以確定國內卡盤行業下一步發展方向。
1. 現狀
通過對比可以發現，目前國際上的卡盤廠商可分為兩類，一類是類似SMW、雄克、羅姆等歐美廠商，始終走在同行的前端，不斷根據行業需求推出新型結構產品，在保證卡盤使用的性能、質量、壽命、功能性及安全性等處于較高水準的前提下，不斷引導卡盤向專用化、模塊化和智能化方向發展，是在卡盤行業的廣度上持續拓展，將卡盤行業逐步代入現代智能制造體系中，是卡盤行業發展的風向標和引領者。另一類是亞洲地區廠商（包括中國臺灣以及日韓等企業），仍在堅持做中高端的傳統結構卡盤及部分行業專用的特殊卡盤，同類型卡盤的精度、壽命、質量等性能參數大多優于國內普通產品，此類廠商堅持深挖主流卡盤產品的技術和應用，力求將產品做到極致，成為卡盤行業的支柱。以上兩類卡盤廠商都得益于其本土起步較早的工業體系和隨之形成的生產能力，在卡盤類夾具行業投入較大、發展較快。而國內同行，限于工業基礎相對薄弱，研發和工藝技術起點也較低，改革開放后生產力及技術水平才有了跨越式發展，開始有越來越多的廠商涉足、研制液壓卡盤，從而逐步形成國內卡盤行業。隨著國家對數控機床產業的重視，卡盤類機床附件也作為機床應用的基礎而得以發展。
2. 從此次展會看我國卡盤行業發展的痛點和現狀
（1）國內卡盤行業起步晚、發展較緩慢，基礎產品品質與日韓及中國臺灣同類產品相比，在精度、使用壽命、產品質量及外觀上仍有差距；與歐美頂尖制造商相比技術含量低，液壓卡盤仍以老式結構為主，缺乏核心賣點，對國外新產品新技術難于形成競爭，但價格優勢大。
（2）中小型企業較多，缺乏卡盤行業的龍頭骨干企業。
（3）各廠家產品缺乏品牌特色，創新性和核心競爭力有待提升，大多數廠家追求的是產品線豐富及生產批量和效率，尚未執著于將基礎產品做好、做精。
（4）全行業需要建立統一的產品標準，以形成整體競爭力。
3. 造成目前國內卡盤行業現狀的主要原因
（1）由于國內動力卡盤起步晚，國內市場對液壓卡盤仍處于試探及過渡階段，大部分機床還仍然配套手動卡盤，終端客戶對液壓卡盤缺乏足夠的了解和認知。國內市場在未被完全打開的情況下對生產商的反向刺激不足，沒有足夠動力引導卡盤行業的發展。
（2）國家針對機床行業的導向力還不夠強，機床行業也仍然處于發展上升階段，因此卡盤類附件行業的發展速度仍受制于主機的發展。
（3）國內工業基礎仍相對薄弱，礙于生產設備、生產工藝、生產理念及研發技術等影響，卡盤行業仍大多以小作坊的生產模式存在，生產商自身在生產資料及新品開發上的投入不足。
（4）境內卡盤市場處于發展中期，各大生產商都在加緊搶占市場，容易形成打價格戰等不良競爭的現象，因此各廠商將精力過多放在市場開拓和降低成本上，造成目前國內產品多以中低端為主。
（5）由于境外卡盤行業起步早、發展快，許多超前技術早已申請專利保護，諸多方面已形成壁壘，限制了境內卡盤企業在技術上的突破。卡盤行業發展需要技術沉淀，想要憑空實現彎道超車幾乎不可能。
卡盤行業里，境內外產品存在較大差距是不爭的事實。但隨著國家對機床行業愈發重視和我國工業制造水平逐步提升，相信未來一定能撕掉境內卡盤產品中低端的標簽躋身世界機床夾具附件制造強國的行列。而以目前境內卡盤行業的發展現狀來看，一段時間內，企業還需要靜下心來沉淀自己，先將基礎產品做好，爭取在國內市場早日實現中高端卡盤的完全國產化替代。
作者：杜興衛（煙臺眾和機床附件有限公司） 供稿：協會機床附件分會
