采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的電機伺服系統促進(jìn)了彎管生產(chǎn)設備的革新,允許多工位彎曲加工同時(shí)進(jìn)行,減少了材料的消耗和設備的占地面積。Unison公司開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品Breeze Uniflex就采用了這項技術(shù),應用積木式多工位加工工藝,實(shí)現了彎管過(guò)程中的自動(dòng)進(jìn)料、定位和夾緊。該產(chǎn)品采用了Baldor電氣公司生產(chǎn)的,基于ETHERNET Powerlink網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的實(shí)時(shí)運動(dòng)控制系統。
一臺控制器實(shí)時(shí)控制整個(gè)多工位加工的過(guò)程,其中包括許多其它進(jìn)給和傳送的動(dòng)作。Unison公司生產(chǎn)的第一代Breeze Uniflex產(chǎn)品已經(jīng)應用于生產(chǎn)柴油發(fā)動(dòng)機的冷凝管。這臺設備控制15個(gè)運動(dòng)坐標軸以及許多I/O信號和其他的輔助信號。在這套設備中,通過(guò)四個(gè)獨立的工位自動(dòng)加工冷凝管,在每個(gè)工位上各種操作是并行處理的。
與傳統的多頭彎管機的加工方式相比較,并行處理提高了生產(chǎn)效率。Baldor電氣公司生產(chǎn)的 NextMove e100控制器,采用了高性能ETHERNET Powerlink網(wǎng)絡(luò ),可以同步處理所有的運動(dòng)坐標和I/O信號,不但控制器的能力得以提高,而且配線(xiàn)更加簡(jiǎn)單,使Unison公司產(chǎn)品的電控柜體積減少了三分之二。
這種控制器可以對每個(gè)進(jìn)給驅動(dòng)器進(jìn)行精密的實(shí)時(shí)控制,能精確控制加工管件時(shí)的加工參數,諸如馬達的轉矩和轉速等。NextMove e100控制器對多個(gè)坐標進(jìn)行成組控制,達到了采用DS402型分布式智能驅動(dòng)器相同的效果。這在Unison公司以前生產(chǎn)的,采用Windows PC和傳統模擬伺服放大器的設備上是不可能實(shí)現的。因為如果不增加新的硬件和擴展Windows PC操作系統的實(shí)時(shí)性功能,只采用標準Windows PC和模擬式伺服電機的控制技術(shù)是無(wú)法達到如此復雜和快速的控制要求的。
由于控制器采用了以太網(wǎng)技術(shù),而且設備的機械結構簡(jiǎn)化了,所以編制軟件相對也簡(jiǎn)單了。實(shí)際上,使用Baldor公司的機械控制軟件―Mint程序語(yǔ)言,Unison公司只用了一周時(shí)間,就設計出樣機的控制程序了。
Mint程序軟件具備的多任務(wù)內核可以加快軟件的開(kāi)發(fā)速度,因為Unison公司的開(kāi)發(fā)小組可以把實(shí)時(shí)控制程序劃分為若干個(gè)獨立的軟件模塊。編制一個(gè)單一的彎管任務(wù)模塊,在不同的條件下應用于整個(gè)設備中,可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化核心控制程序的設計。這些模塊同時(shí)運行,從而保證不同工位的同步控制。第一臺產(chǎn)品設置了四個(gè)工位。如果要增加更多的工位,只需編制新坐標的控制程序碼即可。
Mint程序語(yǔ)言的關(guān)鍵結構是高層次的運動(dòng)控制指令集,在此基礎上可以迅速開(kāi)出發(fā)運動(dòng)控制的應用程序。
設備通過(guò)Unison公司的用戶(hù)化的人機界面軟件(HMI)進(jìn)行操作,這個(gè)軟件是以Visual Basic為基礎設計的,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )多媒體技術(shù)ActiveX實(shí)現對NextMove控制器的操作。由于Mint程序語(yǔ)言支持ActiveX技術(shù),這也有助于簡(jiǎn)化程序的設計。例如:在Unison公司以前生產(chǎn)的產(chǎn)品中,一個(gè)Visual Basic界面需要幾百條代碼去處理復雜的通訊過(guò)程。在新開(kāi)發(fā)的Breeze Uniflex產(chǎn)品中,則減少為僅僅25條基于A(yíng)ctiveX的控制代碼。
Unison公司的控制系統專(zhuān)家麥克.凱(Mike Kay)先生評論說(shuō):“Baldor電氣公司采用ETHERNET Powerlink技術(shù)在運動(dòng)控制系統中實(shí)現了創(chuàng )新,使得生產(chǎn)新的多工位彎管設備成為現實(shí)?!彼€說(shuō):“這種新設備的工作效率比老產(chǎn)品提高了幾倍,其占地面積卻縮小了一半?!?BR>
Unison公司的第一代產(chǎn)品共有15臺無(wú)電刷伺服電機,每臺電機由一個(gè)Baldor電氣公司的單軸MicroFlex e100驅動(dòng)器控制。有四臺電機用于彎管操作,其余的電機用于管材的進(jìn)給、旋轉和夾緊。 一些輔助I/O設備也由網(wǎng)絡(luò )控制,例如用于精細測量管材彎曲度的絕對角編碼器。出于價(jià)格因素的考慮以及模塊化設計的需要,很多I/O設備采用了 CANopen總線(xiàn)與控制器相連接。產(chǎn)品的設計還考慮到允許與CANopen DS401兼容的I/O設備相連接。
自1990 年以來(lái),Unison公司在彎管設備的電氣控制領(lǐng)域一直保持著(zhù)領(lǐng)先的地位,例如其與液壓彎管機相比的低能耗性,低噪聲性和精度無(wú)漂移等特性。 新一代的產(chǎn)品則更注重全電動(dòng)彎曲技術(shù)的應用,其生產(chǎn)效率進(jìn)一步顯著(zhù)提高。
Unison公司的執行總裁艾蘭.皮克林(Alan Pickering)先生說(shuō):“全電動(dòng)彎管機的優(yōu)勢是十分明顯的,而且已經(jīng)穩定地進(jìn)入了市場(chǎng)?!彼€說(shuō):“目前全電動(dòng)彎管機已經(jīng)占領(lǐng)了高端彎管機市場(chǎng)的五分之一,這是五年前的十倍。我們相信,這種產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率會(huì )在下個(gè)五年再翻一番?!?BR>
Unison公司最新的產(chǎn)品已經(jīng)把全電動(dòng)彎管技術(shù)應用到了多工種、高生產(chǎn)率的機械加工領(lǐng)域。自從首次成功地應用Breeze Uniflex產(chǎn)品于汽車(chē)制造業(yè)后,Unison公司期望把這種高新技術(shù)再擴展到相關(guān)的管材加工領(lǐng)域,例如剎車(chē)管、動(dòng)力轉向器和汽車(chē)座椅的加工。
對比于液壓系統,全電動(dòng)系統的高可重復性和自動(dòng)工具調整在所有的優(yōu)點(diǎn)中最為突出。這意味著(zhù)當系統成功運行后,全部設定參數可以被儲存起來(lái),在后續的生產(chǎn)中能重復使用,而且無(wú)需復雜的機械部件的調整。
全電動(dòng)產(chǎn)品只消耗同等液壓產(chǎn)品10-20%的能源,而且啟動(dòng)電流的沖擊也大大減小。
新型的驅動(dòng)技術(shù)也使設備運行更安靜。Unison公司的新產(chǎn)品只有55-60分貝的噪音,這相當于普通辦公室的噪音水平。傳統的液壓設備不但消耗很多能源,而且工作噪音會(huì )達到80-85分貝。
更多的信息請參考http://www.baldormotion.com/products/EPL/;和www.unisonltd.com