多品種醫療零件的自動化加工

Armbruster GmbH位于巴登-符騰堡州的施泰納赫，是一家家族企業。30年來，這家中型企業主要制造用于醫療技術的高度復雜部件（約占銷售額的60%），以及同樣高精度的機械零部件。Armbruster公司的突出特點是能夠高度靈活地應對不斷變化的市場需求——周期短、零件種類繁多且質量要求毫不妥協。為了保持這一方向，公司依賴于現代技術和長期合作伙伴關系。其中一段與瑞士Fehlmann AG的合作關系已超過30年。

Versa 745設備在Armbruster公司以穩定、自動化且流程可靠的方式，于恒定條件下生產復雜的醫療器械部件

保持靈活，精準交付

“我們的大多數部件要求都相當高，”總經理Tobias Armbruster說，“復雜的幾何形狀、鈦和不銹鋼等難加工材料。同時，市場期望交貨期短、批量靈活且重復性好。” 例如，膝關節手術用截骨塊。在這里，專家們遇到了瓶頸。雖然有可能完全通過電火花加工來制造這些槽，但這將非常耗時且成本高昂。因此，Tobias計劃先對這些槽進行粗銑，然后通過電火花加工達到精確的幾何形狀和表面質量。此外，日益加劇的專業人才短缺、不斷縮短的周期以及國際客戶（尤其是在受FDA監管的醫療技術領域）的期望，清楚地表明需要進行技術升級。目標不僅是制造這一個部件，而是要建立一個解決方案，使Armbruster公司能夠長期靈活、自動化、無需值守地進行生產。

膝關節手術截骨塊

小空間、大性能

找到合適的解決方案并非易事。其核心是1臺五軸加工中心，它需具備高精度和高靈活性，擁有用于驅動氣動夾具的零點夾持系統，同時占地面積要小。此外，還需要主軸轉速超過20000min/轉，最好采用HSK-A63接口，以確保穩定、低振動的加工，即使使用長刀具時也是如此。回轉范圍超過120°是必需條件，以便盡可能在一次裝夾中完成復雜幾何形狀的加工。

“我們需要一臺至少擁有120個刀位、結構緊湊且能為較大部件提供足夠動力的機床，”Armbruster公司銑削團隊負責人兼項目經理Mario Bauer回憶道，“同時，也應該能夠毫無問題地使用精細刀具。小空間、大性能——這正是關鍵所在。”

對自動化的要求同樣很高：需要的是一個不僅能自動更換工件，還能自動更換夾具，完全無需人工干預的系統。多種不同尺寸的毛坯應在無人值守的情況下依次加工。整個系統需要在盡可能緊湊的空間內實現，并配備足夠的托盤位和夾爪位，以確保長時間自主運行。

實踐證明，以下制造組合是理想的解決方案：2臺來自Fehlmann的Versa 745型五軸加工中心，與Cellro的靈活自動化系統Ultimate。這一緊湊組合將高精度銑削、智能物料搬運和過程可靠的流程融為一體，而占地面積僅為61m²。

精準適配，恰到好處

對于Fehlmann和Cellro而言，這是雙方首次合作。兩家公司通過Armbruster建立聯系，但技術協調則完全由雙方團隊——從銷售到服務再到工程——直接完成。其成果是：實現了理想的協同運作。

靈活的Cellro Ultimate自動化系統目前全面負責2臺加工中心的零件和夾具搬運。得益于采用模塊化夾爪、自動虎鉗更換功能以及智能夾具控制系統，整個流程運行順暢無阻。一個獨特的功能是：機器人安裝在一個移動滑軌上，因此能夠靈活地服務2臺加工中心。

“我們的自動化解決方案旨在適應客戶的生產需求，而非讓客戶適應我們，”Cellro區域銷售經理Christian Dietz解釋道，“在Armbruster的項目中，我們將圓鋸切割件的處理邏輯直接集成到了系統之中。正是這類精準的定制化調整，真正造就了不同。”

Armbruster公司的自動化制造單元目前每月已實現約850個銑削小時，且呈增長趨勢，制造專家們的目標是達到1100小時的里程碑。

本文譯自德國Werkstatt und Betrieb雜志

來源：榮格-《國際金屬加工商情》

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