博世力士乐为马拉松运动强健而“瘦身”
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MAG Powertrain 在发动机、减速器和轴加工的生产线模块化方面走出了一条新路,在其加工中心XS211中现在配套了力士乐的控制器 IndraMotion MTX。借此,这家企业推出了采用全套力士乐自动化部件的一款XS211加工机器。



  短跑或长跑:第一眼就能看出运动员之间的区别。拥有强健肌肉和力量的短跑运动员站在起跑线上,仅在几秒钟之内,以极快的速度爆发出全部能量。而马拉松运动员则属于运动员中的瘦身型运动员。身上没有一丝一毫的多余肌肉,整个身体都优化成耐久型,以满足在两个多小时的赛段上对体能的要求。XS211加工机器也拥有与马拉松运动员一样的特性,因为设计人员对它进行了彻底的瘦身。


  我们将这种机器首先对准那些想要建造用于中等批量和大批量加工的低成本瘦身型生产线的客户,MAG Powertrain公司电子设计部主管西格孟特克米尼凯博士是如此介绍这种加工中心的应用目标的。MAG Powertrain 公司的产品品牌包括 Cross Hller, Ex-Cell-O 及 Lamb,并且为汽车工业及其供应商提供灵活的加工系统和流水线。借助于XS211,这家机器制造商以一种完全瘦身优化的机器进一步完善了其机器产品。这种机器以严格的模块化机器结构为基础。如此一来,MAG Powertrain公司即可以对每台机器都完全针对客户的要求进行组建,而且可以覆盖所有的铝加工、钢加工和灰铸铁加工。


瘦身的控制器


 在这种机器中,我们在部件的质量上也毫不妥协,克米尼凯博士强调指出。MAG Powertrain 更多的是减少了机器的综合性。正是力士乐的控制器 indraMotion MTX 极为精干,我们能够将其很快引入我们的应用之中,这位控制技术主管回忆说。Indra-Motion MTX 能在直至十二条NC通道内控制最多64条轴。典型的NC数组制备时间小于 1 ms 和 CNC 内插运算时间从 0.25 到 1 ms 是这种 CNC 控制器的特点。按照 IEC 61131-3 的PLC控制器IndraLogic也为这种高速度贡献了自己的一份力量:它处理1000条指令仅需0.06 ms,并由此而减少了非生产性的辅助时间。


  通用的工程软件 IndraWorks 提供有用于编程、参数化和试车调试的所有必要的软件工具,它们既用于控制器,也用于所使用的力士乐伺服驱动器IndraDrive。这就简化了设计工作和缩短了试车调试的时间,克米尼凯博士说道。这种高动态的驱动器以 60 米/分的快进速度和 6 m/s2 的加速度为全部三个进给轴带来了极短的循环时间。NC回转工作台通过一台在Z轴上的扭矩电机定位。如同在各进给轴上一样,在这条轴上也采用一套直接的位置测量系统来保证极高的精密性。带有气动夹爪的盘式刀库最多能容纳 40把刀,为工作主轴配备刀具。


缩短的辅助时间


  正是在进给轴上,集成在驱动装置中的安全技术Safety On Board为操作人员在进行调试和保养工作中提供了最佳的保护。这种按照 EN 954-1 第 3 范畴认证的安全功能包含了安全的停车/工作停车、驱动器闭锁,以及很多以降低的速度、降低的最高转速或旋转方向的形式所形成的安全的运动。因为安全功能直接设在驱动器之内进行监控,所以其反应速度特别快。安全缩减的运动明显缩短了辅助时间。


  一个特别的特性:在拥有其它方案的机器中,在最多运行八小时之后,工作流程必须被中断,以进行强制动态化,借以找出沉睡的错误。而在采用Safety On Board的机器中,检验则是在加工过程中在线进行的,并且是无需操作自动在背后运行。


  MAG Powertrain 对所有的进给轴都采用力士乐的滚珠丝杠传动系统驱动和滚柱导轨导向系统导向。这就保证了在所有负载方向上的极高刚度。在XS211 中,轴以最高为 15000 N 的尖峰进给力工作。滑块和导轨都如此精密加工,使它们都能任意互换。这就减少了安装和服务时的工作量。配有可从各方向接近的润滑接口的滑块拥有内装式全密封以及系列化的前置密封。这就提高了滚柱导轨导向系统的寿命。理想的滚柱滑入区几何形状和大量的滚柱减小了挠曲波动和提高了抗转矩能力。用于集成式钻头断裂检查的滚珠导轨导向系统同样也来自力士乐。


流体元件墙完整来自一家


  力士乐以交钥匙的形式,以完整组件的形式供货了按照我们的技术要求所配置的液压元件,负责 XS211机械设计的斯代芬海伦勃朗特介绍说。力士乐对流体元件墙进行了包括完整管道连接和电线路连接在内的预装配,并且承担了系统责任。运用针对专门应用的预配置的液压回路方案和控制器,力士乐为客户减少了工程规划的工作量。不同的阀组合覆盖了各种专门的运动任务。并联式模块化的IH控制块系统明显降低了管道连接的工作量,并且能够将所有的夹紧和搬运功能都集中在一个液压总控制器当中。


  用于卡紧、夹持和夹紧的液压动力站工作时极为安静,噪音仅有大约70分贝,由此而满足了所有汽车制造商的工作规定。同样也是针对液压技术控制而优化的 IndraMotion MTX 用十条通道通过Profibus总线来控制装夹具运动。


  在所有的气动运动中,全部采用了力士乐的部件和模块。保养单元AS2采用过滤精度为五m的过滤单元对主压缩空气进行清洁。一个起动阀通过在机器起动时缓慢的建压过程避免了气动缸的不受控运动。MAG通过M12接口单个控制在CD01阀块系统中的总共十个气动阀。在气动开启上刀门和换刀器的同时,装载检查器负责检查工件或工件夹具是否存在及其位置。为此,一个换向阀通过一个测量管道中的可调式栅板向一个相应的测量喷嘴输送压缩空气。由于被测物体靠近测量喷嘴而在测量管道中形成的速滞压力由一个压力传感受器测量,并且与一个预先设置的允许的参照压力进行比较。在速滞压力相应于参照压力时,将一个好信号返馈给控制器。测量精度保证在百分之一毫米的范围。


  在主轴和玻璃标尺上的极洁净的封闭空气也支持了极高的加工精密性:第二个过滤单元将用于这个功能的压缩空气中大于 0.01 m 的颗粒清除干净。在机器停机之后,一个补吹单元在一个预设的时间内继续向主轴、玻璃标尺和装载检查器输送封闭空气,以防止污染物的沉积,由此而进一步保证了加工精度。


简单的操作


  XS211的多种类型能够允许很多的上料、链接和下料方案。对于可以在地面上链接的加工中心,可以灵活地或者通过机器人、或者通过一条传送带在前面,或者通过一个门架在上边进行上料。通过手工上、下料,用户能够达到最高的工件灵活性。特别是在门槛国家如中国,我们的客户经常选择手工上料的方式,西格孟特克米尼凯博士强调指出。通过更换带有货板和刀具的装夹装置,用户几乎能够设置无限数量的工件。控制也一目了然,有些客户因此而首选了它们,这位控制技术主管进一步介绍了机器在欧洲以外地区应用的另一个优点。


  瘦身在XS211中也是一个基础指标。借助于仅有 1600 x 4300 mm 的外形尺寸,XS211即使在狭窄的车间里也开辟了很大的自由空间。另外,全部来自一家的自动化也简化了维修工作和降低了全寿命成本。借助于XS211我们为客户提供了一种配有高级部件的高速和简单明了的机器,西格孟特克米尼凯博士对机器的优点作了上述总结。如此,XS211展示了它真正的马拉松质量。

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