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基于PC的控制技术应用于模块化精加工龙门架 |
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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。
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)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(12/17/2015) |
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