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基于PC的控制技术应用于模块化精加工龙门架
作者:Beckhoff
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最小批量大小为 1 的 自动化精细加工
Beckhoff 基于 PC 的控制技术能够实现这类灵活性的需求

很多金属加工车间仍然还是人工锻造不锈钢件、普通钢件和铝件。由 Peitzmeier 提供的全自动机床,如模块化精 加工龙门架,在减轻工人劳动负荷的同时,显著提高质量和更高效的产品加工流程。然而,若要充分发挥其潜 力,必须有一个能够处理各种工件的系统。Beckhoff 基于 PC 的控制技术能够实现这类灵活性的需求。

Peitzmeier 机械制造有限公司总部位于德国居特斯洛,主要开发、设 计和制造用于加工不锈钢件、普通钢件及铝件的机床。公司的产品系 列包括标准应用机床和过程导向的客户定制机床。工件包括厨房排气 罩和水槽,以及食品加工和包装机械用到的覆膜板,它们通常作为其 生产过程中进行的最后一道打磨抛光工序。这样可以改善它们的外 观,使它们更容易清洗。特别是在食品和制药行业,更精细打磨的表 面图案意味着更少的污垢,提高抗酸性和碱性液体的腐蚀能力。

这类应用对质量要求非常高,因为大多数工件已经经过了锻造过程, 因此非常有价值。另一方面,手工精加工是一项让人精疲力尽且要求 又非常严苛的工作,而且还会吸入大量灰尘。因此,只有将砂带砂纸 打磨过程自动化到能够高效、经济地实现一致的品质才有意义,特别 是对于数量仅为 1 的批量大小。

高度自动化的精加工龙门架

为了实施 Peitzmeier 的模块化机床方案,公司创始人兼首席执行官 Ul-rich Peitzmeier 从一开始就选择了倍福的自动化技术:“选择了这样一 家在工程方面具有广泛丰富的知识的控制系统制造商,我们就能够在 软件设计上进行紧密合作。此外,倍福的控制理念,及其对模块化和 灵活性的专注,与我们自己的机床设计理念非常吻合。”配备合适的 砂带磨床,Peitzmeier 的龙门架的精加工过程更加简单、更加安全, 也更加有效。模块化机床使它能够质量一致地精确加工每一个工件, 从而避免报废或返工需要。

“全新的 Omni-Grind 龙门架是一个模块化的精加工系统,具有最先进 的自动化程度。”Ulrich Peitzmeier 解释道。“在其最简单的设置中, 系统与手动搬运系统和气动轴协作。接下来,驱动器接管搬运工作, 在最新版本中,由控制程序实现轴的移动。程序的设计必须尽可能面向实践。例如,为了测量一个工件,只需要通过手轮来跟踪它的轮 廓,示教其起始点,并输入需要的设定速度。

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在其最先进的型号中,模块化的 Omni-Grind 龙门架的特点是其精加工过程完全自动完成

两个引导气缸对着磨带压下接触辊,以控制移开多少材料。通过一个 伺服比例阀控制这些气缸的压力。对于接触时间较长的反转点,倍福 的高速控制系统定义接触辊压力的斜坡,以防止表面会出现多余的阴 影图案。

从 I/O 端子模块到软件的一致性控制系统

Omni-Grind 龙门架控制系统的核心是 CX2020 嵌入式控制器与 15 英寸 控制面板 CP3915,它们都来自倍福。嵌入式控制器的无风扇设计保 证故障安全操作,尽管它暴露在精加工过程产生的超细粉尘中。自动 化软件使用的是 TwinCAT NC PTP。Ulrich Peitzmeier:“倍福的控制技术 与我们的机床非常匹配,因为它也非常灵活,具有模块化特点,同时 也完美诠释了我们的理念。另外一个重要因素是它的响应速度。磨带 的速度为每秒 30 米,该刀具以每分钟 40 米的速度向前移动。即使当 工件的几何形状发生变化,工作台速度和工件加工速度的比例必须一 直是恒定的。这是实现一个均匀精加工图案的唯一方法。”

尤其重要的是,根据 Peitzmeier 所述,调节范围宽泛和高动态控制的 运动控制用于多个线性轴、工作台和刀具驱动以及夹紧装置的三根枢 轴—取决于各自的龙门架型号。首席执行官指出,加上其 I/O 端子模 块系统,EtherCAT 为支持其公司强大的模块化机床方案提供必要的速 度和灵活性。通过 TwinSAFE,所需的安全功能可以作为控制解决方案 的一个不可或缺的组成部分实施。如果有人不小心按到紧急关闭按钮 或皮带断裂,在主驱动电机切换到无扭矩运行之前,驱动器可以通过 一个斜坡下降功能尽可能快地停止。光传感器保护设置模式,在这期 间,TwinSAFE 将进给速度降到每分钟 2 米。

Ulrich Peitzmeier 将他的经验总结如下:“模块化和对倍福的组件的装 配能力对我们来说非常重要。其他重要方面包括处理各种不同的速度 曲线以及倍福系统的灵活性,它们符合我们的设备需求。关键的还 有,作为一家小型设备制造商,我们依赖于我们的客户在全球任何 地方购得控制系统部件的能力。我们还决定进一步利用包括倍福公 司的伺服驱动技术,实现系统的一致性。此外,倍福的单电缆技术 (OCT)和紧凑的 EL72xx 系列伺服端子模块带来巨大收益。”

更多信息:www.peitzmeier-maschinenbau.de/english(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (12/17/2015)
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