金屬加工機(jī)器人機(jī)床對(duì)鑄件加工

——貝加萊控制器集驅(qū)動(dòng)一體的創(chuàng)新解決方案

　　在全球頂級(jí)鑄造技術(shù)展會(huì)上，眾多參觀者駐足奧地利公司Fill的展臺(tái)，體驗(yàn)最前沿的創(chuàng)新技術(shù)：一臺(tái)名為“robmill”，以貝加萊控制技術(shù)為核心的金屬加工機(jī)器人。Fill專家欣然的說道，如果沒有貝加萊自動(dòng)化解決方案，robmill就無(wú)法實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的性價(jià)比。

　　奧地利頂級(jí)公司“Fill GmbH”最新型的金屬加工站“robmill”達(dá)到的性能飛躍令同行都嘆為觀止，robmill蘊(yùn)含的革新技術(shù)迅速成為行業(yè)內(nèi)的聚焦點(diǎn)。事實(shí)上，不管是新型金屬加工站“robmill”還是全新改造的除芯單元“swingmaster”，都是Gurten小鎮(zhèn)的機(jī)器制造商經(jīng)過再一次對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和可用性的鉆研后的杰作。思想的改變并不會(huì)帶來(lái)成功。真正的成功是伴隨著Fill公司多年高水平機(jī)器的制造經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)傳統(tǒng)公司的優(yōu)秀員工已經(jīng)融合了前沿的思想，并且通過和貝加萊的成功合作，設(shè)計(jì)出了新一代的機(jī)器。
　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　robmill在提升性能與精確度的同時(shí)減少了客觀的成本，6軸鉸
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 鏈臂工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)前所未有的靈活性

　　用CNC處理的機(jī)器robmill以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)為基礎(chǔ)，它明顯勝過傳統(tǒng)的以CNC作為工具的機(jī)器，能夠節(jié)約可觀的成本�！半S著許多工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)量在下降，轉(zhuǎn)而對(duì)柔性的需求正在持續(xù)增長(zhǎng)。Robmill創(chuàng)新的設(shè)計(jì)和誘惑力的價(jià)格，這就是它閃光的地方�！盕ill公司產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品管理的負(fù)責(zé)人，管理學(xué)碩士Matthias Gamisch這樣解釋。

12軸機(jī)器人

　　為了滿足穩(wěn)定的并可管理的切削工藝的機(jī)械要求，經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師使用了額外的伺服穩(wěn)定軸來(lái)增加可控制的加工力，以強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)6軸鉸鏈臂工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)性能。同時(shí)，這也提高了機(jī)器人的路徑精度、進(jìn)給速度和生產(chǎn)能力。“我們知道我們必須修改的不僅是機(jī)械，控制技術(shù)也必須修改，因?yàn)闄C(jī)器人控制器不是簡(jiǎn)單地為加工任務(wù)設(shè)計(jì)的，還需要大量的編程�！� Matthias Gamisch澄清，“此外，我們也使用12軸機(jī)器人，它也需要控制。機(jī)器人控制器已經(jīng)在8軸或者9軸上達(dá)到極限，并且程序的需求量也是巨大的�！币虼耍瑱C(jī)器人控制器被由Fill進(jìn)一步開發(fā)的CNC控制器所替代。這種控制器用來(lái)控制機(jī)器人并提供必要的CNC編程功能�？刂破鞯暮诵氖怯韶惣尤R生產(chǎn)并得獎(jiǎng)的工業(yè)PC APC620。

　　“我們最終選擇了貝加萊的解決方案，因?yàn)槠涓咝阅艿挠布�、機(jī)器人技術(shù)和CNC領(lǐng)域開放的軟件平臺(tái)，這使得我們可以實(shí)現(xiàn)所有的停車，并把性能推向更高的極限”，Matthias Gamisch說。他的同事Markus Gadringer，負(fù)責(zé)robmill的產(chǎn)品經(jīng)理，補(bǔ)充道：“目前除貝加萊之外還沒有廠商能夠滿足我們要求的替代解決方案。我們現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)商的解決方案還不能夠達(dá)到貝加萊技術(shù)提供的靈活性。”

創(chuàng)新技術(shù)滿足創(chuàng)新需求

　　此外在技術(shù)要求和成本方面，創(chuàng)新的熱情和貝加萊的支持也是Fill專家考慮的決定性的因素：“我們需要一個(gè)創(chuàng)新的、可靠的合作伙伴，她能快速響應(yīng)以完全應(yīng)用我們的創(chuàng)新能力”，F(xiàn)ill公司的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人強(qiáng)調(diào)。“這甚至更重要，因?yàn)閬?lái)自機(jī)器生產(chǎn)中滿足機(jī)電一體化的組織和技術(shù)的要求的挑戰(zhàn)會(huì)在未來(lái)持續(xù)成長(zhǎng)。傳統(tǒng)的供應(yīng)商和合作伙伴不可能一直滿足這種挑戰(zhàn)，因?yàn)槲覀円呀?jīng)有過這種經(jīng)歷。”

　　除芯單元，swingmaster sm315，是另一個(gè)雙贏的結(jié)構(gòu)合作的影響深刻的例子。這種全新改造的先進(jìn)的機(jī)器用于按照消失模原理制造的除砂壓鑄的零件。

　　“這是一個(gè)機(jī)器生產(chǎn)中機(jī)電一體化重要性的主要的例子”，Matthias Gamisch強(qiáng)調(diào)�！拔覀�?cè)谝郧暗臋C(jī)器中使用的機(jī)械齒輪全部被電子齒輪所代替，以縮小尺寸�！�

　　壓鑄工藝結(jié)束后，機(jī)器馬上使用兩個(gè)強(qiáng)有力的不平衡軸去除、粉碎壓鑄零件上的砂，并把砂芯取走，工藝使用超過250m/s2的高加速度加上高振幅的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

POWERLINK提供更高的精度

　　“我們可以達(dá)到特殊的加速度和高達(dá)315Kg的有效負(fù)載，因?yàn)槲覀兪褂昧烁邉?dòng)態(tài)的驅(qū)動(dòng)器和非常高的控制周期來(lái)防止任何偏差變得太大并損壞機(jī)器現(xiàn)象的發(fā)生”，Matthias Ganisch申明�！盎�于標(biāo)準(zhǔn)控制器并集成驅(qū)動(dòng)概念的貝加萊解決方案甚至比配置一個(gè)專用的以CNC作為工具的機(jī)器控制器更適合我們的應(yīng)用。”

　　優(yōu)點(diǎn)之一是高精度。高精度由貝加萊 ACOPOS伺服驅(qū)動(dòng)器和X20系列控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且實(shí)時(shí)總線Ethernet POWERLINK保證了伺服驅(qū)動(dòng)器的同步性。“我們也可以通過CAN來(lái)同步所有的軸，但是POWERLINK是一個(gè)優(yōu)秀的總線，它可以防止開始時(shí)很多問題的發(fā)生，因?yàn)樗�在�?yīng)用中對(duì)變異不敏感，當(dāng)然它還有其他的優(yōu)點(diǎn)。所以我們的決定是顯而易見的。”對(duì)于Fill的專家來(lái)說，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以非常容易地配置控制器向外兼容Profibus設(shè)備。所以公司決定提供控制器一個(gè)默認(rèn)基本模塊，使得可以在需要時(shí)安裝一個(gè)Profibus DP主站接口�！斑@樣就集成了以Profibus網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)生產(chǎn)的swingmaster，或者可以非常容易地連接到一個(gè)處理中的機(jī)器人”，Markus Gadringer熱情地說�！巴瑫r(shí)，我們保證swingmaster安裝標(biāo)準(zhǔn)化的、特別可靠的操作軟件，并且80%以上的應(yīng)用不需要修改�！睕]有被有意裁減的標(biāo)準(zhǔn)化軟件覆蓋的少數(shù)應(yīng)用由其他主流控制器來(lái)處理，比如可以是Siemens或者Allen-Bradley的控制器。
 　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　對(duì)于swingmaster sm315，電子齒輪替代機(jī)械齒輪能夠使磨損程度降至最小。電子齒
　　　　　　　　　　　　輪的功能是由貝加萊的ACOPOS與工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)POWERLINK共同實(shí)現(xiàn)的。

　　“考慮到它的優(yōu)點(diǎn)，通過董事會(huì)，我們給這些機(jī)器使用貝加萊產(chǎn)品的決定被證明是正確的選擇”，Markus Gadringer總結(jié)。“這不僅僅是我們的結(jié)論，來(lái)自用戶的非常正面的共鳴也清楚的說明了這一點(diǎn)。”