導(dǎo)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(shù)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(yè)協(xié)會有關(guān)分會組織人員針對本專業(yè)領(lǐng)域展品進行評述，現(xiàn)編發(fā)部分文章，供業(yè)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(nèi)外的40多家卡盤附件類企業(yè)參展，可見到歐美地區(qū)的SMW AUTOBLOK（斯美沃歐特堡）、SCHUNK（雄克）、ROHM（羅姆），日韓地區(qū)的KITAGAWA（北川）、TEIKOKU（帝國）、SAMCHULLY（三千里），以及中國臺灣地區(qū)的億川、千島、佳賀；境內(nèi)的既有煙臺環(huán)球、呼和浩特眾環(huán)、煙臺眾和、浙江三鷗、慈溪奧菱等生產(chǎn)商，同時也有部分卡盤行業(yè)的新面孔首次參展。整體上來看，無論是在研發(fā)理念、產(chǎn)品質(zhì)量，還是在制造工藝方面，國內(nèi)卡盤行業(yè)與歐美相比還存在差距，但相較于中國臺灣同類產(chǎn)品，我們某些高端產(chǎn)品已能做到等效替代，同時可發(fā)揮價格和供貨周期的優(yōu)勢。
一、境外部分卡盤展品概述
作為世界上卡盤夾具類產(chǎn)品的領(lǐng)頭企業(yè)，德國雄克展品主要以其自動抓取和夾具類附件產(chǎn)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(gòu)的同時還能做到全密封防護，內(nèi)部具有長效免維護的永久潤滑系統(tǒng)。對于傳統(tǒng)動力卡盤來說，礙于內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(jié)構(gòu)往往無法和快速換爪結(jié)構(gòu)同時體現(xiàn)，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(tǒng)，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(nèi)部零部件進行保護，在提高夾持精度和夾持穩(wěn)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(chǎn)品，其內(nèi)部有別于傳統(tǒng)楔面?zhèn)鲃咏Y(jié)構(gòu)，改為類似于手動卡盤的斜齒傳動機構(gòu)，使其具有傳統(tǒng)手動卡盤的大行程且基爪可正反安裝實現(xiàn)夾持和撐緊的優(yōu)點，同時卡盤內(nèi)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(xiàn)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(tǒng)楔式卡盤的換代產(chǎn)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(chǎn)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(yè)和所加工的不同類型產(chǎn)品設(shè)計的新型結(jié)構(gòu)。在朝著專用化方向發(fā)展的同時，類似雄克這樣的龍頭企業(yè)，也正將卡盤向功能模塊化方向發(fā)展，即無論是傳統(tǒng)的通用卡盤還是行業(yè)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?shù)瓤ūP常見非標(biāo)功能，都可以進行加裝改造，使卡盤功能配置更加靈活，產(chǎn)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(fā)展，對于卡盤夾持狀態(tài)的實時動態(tài)檢測系統(tǒng)，與自動裝夾機器人配合實現(xiàn)產(chǎn)品的自動上下料以及與檢測檢驗系統(tǒng)相連接實現(xiàn)產(chǎn)品加工的閉環(huán)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(fā)展。相較而言，在這些方面，境內(nèi)卡盤與境外尖端產(chǎn)品相比還存在不小的差距，需緊跟行業(yè)發(fā)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(chǎn)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(zhuǎn)動盤，轉(zhuǎn)動盤周圍刻有相應(yīng)的刻度，基爪前端面和轉(zhuǎn)動盤上有弧面結(jié)構(gòu)，類似于修爪器上三條螺旋槽，可控制卡盤三爪的同步性，當(dāng)需要對卡盤卡爪進行修弧時，轉(zhuǎn)動刻度盤至相應(yīng)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(zhuǎn)盤，實現(xiàn)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(nèi)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(xiàn)象。并且，經(jīng)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(biāo)卡爪來作為行業(yè)專用卡盤，被廣泛應(yīng)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(yīng)用于粗加工時通常會選擇浮動夾持功能，以應(yīng)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(zhuǎn)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(jié)合的復(fù)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(dǎo)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(dǎo)磁塊，可根據(jù)加工工件的大小進行精確吸附，并可實現(xiàn)內(nèi)外環(huán)面及上端面三個面的一次性裝夾加工。相比于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整塊磁盤搭配導(dǎo)磁塊的結(jié)構(gòu)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(shè)計理念和方向。
整體開槽式磁盤搭配導(dǎo)磁塊
二、境內(nèi)部分卡盤展品概述
此次展會，境內(nèi)的卡盤展品仍以傳統(tǒng)楔式通用卡盤為主，說明動力卡盤在國內(nèi)仍處于推廣期，很多企業(yè)還在大批使用手動卡盤，相較于國外動力卡盤行業(yè)專用化、模塊化、智能化的發(fā)展趨勢，國內(nèi)推廣還尚需時日。
呼和浩特眾環(huán)工貿(mào)股份有限公司作為國內(nèi)卡盤行業(yè)的開拓者，是國內(nèi)最先接觸和生產(chǎn)動力卡盤的企業(yè)之一，產(chǎn)品線十分豐富，涵蓋手動卡盤、傳統(tǒng)的楔式動力卡盤和各行業(yè)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(nèi)置集成液壓缸，且?guī)в锌焖賷A緊行程，同時配置有浮動夾持卡爪和夾緊力補償系統(tǒng)。作為非標(biāo)行業(yè)專用卡盤，其整體復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和豐富的功能體現(xiàn)了企業(yè)的技術(shù)能力，從企業(yè)給出的宣傳參數(shù)上看，已能達到國外同類產(chǎn)品的水平，但在卡盤的生產(chǎn)加工能力和工藝?yán)砟钌峡慈源嬖谶M步空間。
隨著國內(nèi)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(yán)格，傳統(tǒng)楔式卡盤由于自身結(jié)構(gòu)原因始終無法很好地解決夾持工件上浮的問題，因此球節(jié)式及斜柱后拉式卡盤便成為近幾年國內(nèi)卡盤廠商研發(fā)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(tǒng)楔式卡盤成為通用卡盤的主流產(chǎn)品。球鎖卡盤內(nèi)部為球關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，可做三爪浮動或聯(lián)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(wěn)定夾緊。此類卡盤適合于國內(nèi)大多數(shù)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(jié)式后拉卡盤，其產(chǎn)品規(guī)格型號十分齊全，從外形及性能參數(shù)上來看，已可與韓國、日本同型號產(chǎn)品形成競爭。泰安大源機械有限公司作為夾具工裝生產(chǎn)商，此次展會上也帶來了并非其主打產(chǎn)品的15寸三爪球節(jié)卡盤，說明此類產(chǎn)品在國內(nèi)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(tǒng)楔式卡盤相近，可配套軟爪用于產(chǎn)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(chǎn)品，且屬于國內(nèi)同類產(chǎn)品中的精品。
泰安大源15寸球節(jié)卡盤
三、行業(yè)情況簡析
CCMT2024展會在給企業(yè)提供展示自我的平臺之外，也方便同行間的進行學(xué)習(xí)交流，從而了解到別人的優(yōu)勢和自身的差距，以確定國內(nèi)卡盤行業(yè)下一步發(fā)展方向。
1. 現(xiàn)狀
通過對比可以發(fā)現(xiàn)，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(jù)行業(yè)需求推出新型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，在保證卡盤使用的性能、質(zhì)量、壽命、功能性及安全性等處于較高水準(zhǔn)的前提下，不斷引導(dǎo)卡盤向?qū)Ｓ没⒛K化和智能化方向發(fā)展，是在卡盤行業(yè)的廣度上持續(xù)拓展，將卡盤行業(yè)逐步代入現(xiàn)代智能制造體系中，是卡盤行業(yè)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)和引領(lǐng)者。另一類是亞洲地區(qū)廠商（包括中國臺灣以及日韓等企業(yè)），仍在堅持做中高端的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)卡盤及部分行業(yè)專用的特殊卡盤，同類型卡盤的精度、壽命、質(zhì)量等性能參數(shù)大多優(yōu)于國內(nèi)普通產(chǎn)品，此類廠商堅持深挖主流卡盤產(chǎn)品的技術(shù)和應(yīng)用，力求將產(chǎn)品做到極致，成為卡盤行業(yè)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(yè)體系和隨之形成的生產(chǎn)能力，在卡盤類夾具行業(yè)投入較大、發(fā)展較快。而國內(nèi)同行，限于工業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱，研發(fā)和工藝技術(shù)起點也較低，改革開放后生產(chǎn)力及技術(shù)水平才有了跨越式發(fā)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(nèi)卡盤行業(yè)。隨著國家對數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的重視，卡盤類機床附件也作為機床應(yīng)用的基礎(chǔ)而得以發(fā)展。
2. 從此次展會看我國卡盤行業(yè)發(fā)展的痛點和現(xiàn)狀
（1）國內(nèi)卡盤行業(yè)起步晚、發(fā)展較緩慢，基礎(chǔ)產(chǎn)品品質(zhì)與日韓及中國臺灣同類產(chǎn)品相比，在精度、使用壽命、產(chǎn)品質(zhì)量及外觀上仍有差距；與歐美頂尖制造商相比技術(shù)含量低，液壓卡盤仍以老式結(jié)構(gòu)為主，缺乏核心賣點，對國外新產(chǎn)品新技術(shù)難于形成競爭，但價格優(yōu)勢大。
（2）中小型企業(yè)較多，缺乏卡盤行業(yè)的龍頭骨干企業(yè)。
（3）各廠家產(chǎn)品缺乏品牌特色，創(chuàng)新性和核心競爭力有待提升，大多數(shù)廠家追求的是產(chǎn)品線豐富及生產(chǎn)批量和效率，尚未執(zhí)著于將基礎(chǔ)產(chǎn)品做好、做精。
（4）全行業(yè)需要建立統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，以形成整體競爭力。
3. 造成目前國內(nèi)卡盤行業(yè)現(xiàn)狀的主要原因
（1）由于國內(nèi)動力卡盤起步晚，國內(nèi)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(rèn)知。國內(nèi)市場在未被完全打開的情況下對生產(chǎn)商的反向刺激不足，沒有足夠動力引導(dǎo)卡盤行業(yè)的發(fā)展。
（2）國家針對機床行業(yè)的導(dǎo)向力還不夠強，機床行業(yè)也仍然處于發(fā)展上升階段，因此卡盤類附件行業(yè)的發(fā)展速度仍受制于主機的發(fā)展。
（3）國內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)仍相對薄弱，礙于生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)理念及研發(fā)技術(shù)等影響，卡盤行業(yè)仍大多以小作坊的生產(chǎn)模式存在，生產(chǎn)商自身在生產(chǎn)資料及新品開發(fā)上的投入不足。
（4）境內(nèi)卡盤市場處于發(fā)展中期，各大生產(chǎn)商都在加緊搶占市場，容易形成打價格戰(zhàn)等不良競爭的現(xiàn)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(nèi)產(chǎn)品多以中低端為主。
（5）由于境外卡盤行業(yè)起步早、發(fā)展快，許多超前技術(shù)早已申請專利保護，諸多方面已形成壁壘，限制了境內(nèi)卡盤企業(yè)在技術(shù)上的突破。卡盤行業(yè)發(fā)展需要技術(shù)沉淀，想要憑空實現(xiàn)彎道超車幾乎不可能。
卡盤行業(yè)里，境內(nèi)外產(chǎn)品存在較大差距是不爭的事實。但隨著國家對機床行業(yè)愈發(fā)重視和我國工業(yè)制造水平逐步提升，相信未來一定能撕掉境內(nèi)卡盤產(chǎn)品中低端的標(biāo)簽躋身世界機床夾具附件制造強國的行列。而以目前境內(nèi)卡盤行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，一段時間內(nèi)，企業(yè)還需要靜下心來沉淀自己，先將基礎(chǔ)產(chǎn)品做好，爭取在國內(nèi)市場早日實現(xiàn)中高端卡盤的完全國產(chǎn)化替代。
作者：杜興衛(wèi)（煙臺眾和機床附件有限公司） 供稿：協(xié)會機床附件分會
