Clamp, camma
e rack.
Validazione meccanica del ToolDock sui load case D014: forza del clamp, sgancio passivo su tutte le basi, sequenza di cattura nel rack, posizione del dock e inviluppo della testa. Calcolo in tools/calc/tooldock_d016.py.
Forza del clamp dal momento di taglio
| Base | Momento sul coupling | Trazione assiale | Preload minimo (distacco) | Preload di progetto · S = 1,5 | Carico per contatto |
|---|---|---|---|---|---|
| Light | 6,0 Nm | 39 N | 337 N | ≥ 0,5 kN | 119 N |
| Standard | 19,6 Nm | 92 N | 1.073 N | ≥ 1,6 kN | 379 N |
| Pro | 47,6 Nm | 173 N | 2.551 N | ≥ 3,8 kN | 902 N |
Modello: 3 sfere su cerchio Ø80 mm; una sfera si stacca quando P/3 − Fz/3 − M·R/(1,5 R²) = 0, quindi P ≥ Fz + 2M/R. Momento = forza radiale D014 × distanza punta–coupling + peso e inerzia della testa al baricentro (≤ 80 mm sotto, ≤ 25 mm dall'asse). Trazione = peso + inerzia Z + tiro elicoidale della fresa. Il clamp da 1500 N della ICD v1 va bene per Light e Standard, non per la Pro.
Stessa geometria, molla per classe.
Pull-stud, sfere, rulli e piastre identici sulle tre basi; cambia solo il pacco molle della master: L ≥ 0,5 kN · S ≥ 1,6 kN · P ≥ 3,8 kN.
Una testa di classe inferiore funziona su una base superiore (clamp più forte). Una testa di classe superiore è già rifiutata dal module manager (ICD v1).
Sulla Pro ~900 N per contatto sfera Ø10–rullo: verifica di Hertz e tempra di sfere e rulli da fare prima del CAD di dettaglio.
Camma 3:1 comune.
| Base | Spinta Z di stallo | Vantaggio minimo | Con camma 3:1 |
|---|---|---|---|
| Light | ~850 N | 1,2:1 | margine ×2,5 |
| Standard | ~2.800 N | 1,1:1 | margine ×2,6 |
| Pro | ~4.200 N | 1,8:1 | margine ×1,7 |
Vantaggio minimo = preload di progetto ÷ (50% della spinta di stallo Z, vite SFU1204 passo 4). La reazione dello sgancio chiude sul dock rail, quindi sul ponte, non sul basamento.
Mai sganciare nel vuoto.
1 · la testa entra nella forcella del posto libero lungo X · 2 · sensore del posto RACK_CAPTURED = vero · 3 · solo allora Z preme la camma e il clamp si apre · 4 · Z risale: MODULE_PRESENT sulla master = falso.
Prima di ogni sgancio: VFD disabilitato → velocità zero confermata → attesa di scarica → contattore uscita spindle aperto (P1–P3 senza tensione) → solo allora camma e sgancio. Il connettore non separa mai l'uscita del VFD sotto carico.
1 · la master scende sulla receiver catturata · 2 · Z si allontana dalla camma e il clamp si chiude · 3 · CLAMP_CLOSED + MODULE_PRESENT + ID letto e compatibile · 4 · solo allora la testa esce dalla forcella lungo X.
Master: clamp chiuso, modulo presente. Rack: un sensore di cattura per posto. Con 2 posti sono 2 ingressi in più, coperti dall'espansione I/O (D013).
Il rack sale con il ponte.
Il dock rail è montato sulla struttura che porta l'asse X, non sul basamento: rialzi (Light, Standard) e lift (Pro) lo spostano insieme al carrello Z.
Larghezza in X ≤ 110 mm, profondità in Y ≤ 140 mm, lunghezza sotto il coupling ≤ 220 mm per le classi L e S; classe P in revisione (vedi ISO20 ATC).
~130 mm lungo X (testa 110 mm + gioco forcella).
La forza non basta.
Corsa, profilo e attrito reale: con ~30% di attrito lo Z spinge ~0,22 / 0,70 / 1,66 kN (carico di servizio D014).
Pressione di Hertz sfera Ø10–rullo (~900 N per contatto sulla Pro), tempra, usura e deriva della ripetibilità nel tempo.
Vita a fatica del pacco molle per ≥ 20.000 cicli di apertura.
L'ISO20 ATC non ci sta.
I candidati ISO20 ATC esaminati sono Ø80, circa 287–353 mm e 8–10 kg (per esempio 1,5 kW Ø80 × 353 mm, 8 kg; 2,2 kW Ø80 × 286,5 mm, 10 kg; schede commerciali consultate il 2026-09-24). Superano già i 220 mm e i 7 kg della classe P, prima di receiver, attuatore pneumatico, raccordi e cablaggi. Le strade: alzare la classe P (≈ 12 kg, ≈ 380 mm, con un nuovo calcolo del clamp) oppure montare lo spindle ATC della Pro in modo fisso e lasciare al ToolDock le altre teste. Decisione da prendere prima di congelare l'inviluppo P; non blocca la Standard, a patto che master plate, pull-stud e datum restino compatibili.