在制造业成本结构中,厂房占地面积正成为继能源和原材料之后的第三大关键成本因素。德国精密机床制造商Carl Benzinger GmbH在其成立110周年之际,推出了革命性的Compact5系列五轴加工中心。这款设备将占地面积压缩至仅1.4平方米,却实现了从单件到中等批量的高精度、全自动化生产,特别适用于钟表、珠宝、医疗器械及精密机械领域。
Benzinger总经理Marcel Elsässer指出,Compact5在保持高刚性和高精度的同时,集成了强大的驱动能力和完整的自动化系统,其性能表现与该公司大型号5@Work系列相当,但空间占用却大幅减少。该设备不仅能灵活处理微小复杂零件,甚至能自动完成钻石和宝石在表壳及珠宝上的定向、定位与抓取,彻底改变了传统珠宝加工对人工操作的依赖。
为实现高效生产,Compact5配备了工业级水冷主轴,输出功率达6.2千瓦,最高转速可达每分钟50,000转。刀具采用HSK-E25刚性接口,支持机械夹持(如弹簧夹头、Weldon)或热缩夹持,确保在加工钛合金、不锈钢和陶瓷等难加工材料时仍能发挥全部动力。其进给轴和旋转轴均采用工业级导轨与驱动系统,保障了设备在长期运行中的可靠性与过程稳定性。
Compact5的核心优势在于极高的集成度。所有自动化组件均被封闭在机身内部,包括环绕Z轴立柱的64位 carousel式工件存储系统。该系统可混放毛坯与成品,并支持3D打印定制托盘。此外,设备还集成了宝石存储模块,可自动切换夹持单元,如零点夹具和各类夹头。通过机械手,工件和夹具可从存储区自动送入主轴,并在回转分度台上通过零点夹持系统可靠固定。
针对珠宝行业特点,设备支持棒料加工(直径最大14毫米,长度最大145毫米),特别适合项链吊坠等细长件的高效生产。配合70把刀具的自动换刀库,设备可在加工过程中提前定位下一把刀具,显著减少辅助时间。更值得一提的是,操作员可通过机身封闭窗口,在主轴加工的同时并行更换工件和刀具,进一步压缩停机时间。
Benzinger应用技术专家Sascha Jentner强调,Compact5采用与高端精密机床相同的成熟工业组件,确保多年运行后仍能保持IT5级加工精度,可稳定加工直径仅几毫米的微小零件。设备还配备激光测量系统,在换刀后自动检测刀具几何尺寸与破损情况,尤其对微小刀具至关重要,有效避免因刀具问题导致的废品和成本浪费。
为适应工业4.0趋势,Compact5内置OPC-UA标准接口,可无缝接入上层生产管理系统,实现智能工厂的数据互联。这种高度集成、自动化且具备未来扩展性的设计,使制造商能够在极小空间内实现经济高效、无人值守的多班次生产。
对于中国精密制造与钟表珠宝企业而言,Compact5所代表的“空间换效率”理念极具参考价值。在土地资源日益紧张、人力成本持续上升的背景下,将自动化深度集成于紧凑设备中,不仅能降低单位产能的固定成本,更能提升生产柔性与响应速度。中国企业在引进此类设备时,应重点关注其工艺适配性与数据接口开放性,以构建真正智能化的微型制造单元。