工業(yè)以太網(wǎng)的運動控制系統(tǒng)促進彎管生產(chǎn)設(shè)備的革新
工業(yè)以太網(wǎng)的運動控制系統(tǒng)促進彎管生產(chǎn)設(shè)備的革新参枯。
采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的電機伺服系統(tǒng)促進了彎管生產(chǎn)設(shè)備的革新歪低,允許多工位彎曲加工同時進行,減少了材料的消耗和設(shè)備的占地面積一膝。Unison公司開發(fā)的新產(chǎn)品Breeze Uniflex就采用了這項技術(shù)颠舞,應用積木式多工位加工工藝,實現(xiàn)了彎管過程中的自動進料顾腊、定位和夾緊粤铭。該產(chǎn)品采用了Baldor電氣公司生產(chǎn)的,基于ETHERNET Powerlink網(wǎng)絡協(xié)議的實時運動控制系統(tǒng)杂靶。
一臺控制器實時控制 整個多工位加工的過程梆惯,其中包括許多其它進給和傳送的動作。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)動機的冷凝管吗垮。這臺設(shè)備控制15個運動坐標軸以及許多I/O信號和其他的輔助信號垛吗。在這套設(shè)備中,通過四個獨立的工位自動加工冷凝管烁登,在每個工位上各種操作是并行處理的怯屉。與傳統(tǒng)的多頭彎管機的加工方式相比較,并行處理提高了生產(chǎn)效率饵沧。Baldor電氣公司生產(chǎn)的NextMove e100控制器锨络,采用了高性能ETHERNET Powerlink網(wǎng)絡,可以同步處理所有的運動坐標和I/O信號,不但控制器的能力得以提高羡儿,而且配線更加簡單礼患,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進給驅(qū)動器進行精密的實時控制姥购,能精確控制加工管件時的加工參數(shù)渺因,諸如馬達的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速等。NextMove e100控制器對多個坐標進行成組控制概给,達到了采用DS402型分布式智能驅(qū)動器相同的效果尘忿。這在Unison公司以前生產(chǎn)的,采用Windows PC和傳統(tǒng)模擬伺服放大器的設(shè)備上是不可能實現(xiàn)的督垮。因為如果不增加新的硬件和擴展Windows PC操作系統(tǒng)的實時性功能,只采用標準Windows PC和模擬式伺服電機的控制技術(shù)是無法達到如此復雜和快速的控制要求的乳栈。
由于控制器采用了以太網(wǎng)技術(shù)影啸,而且設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)簡化了,所以編制軟件相對也簡單了组伤。實際上羡财,使用Baldor公司的機械控制軟件—Mint程序語言,Unison公司只用了一周時間遗秩,就設(shè)計出樣機的控制程序了伐怀。
Mint程序軟件具備的多任務內(nèi)核可以加快軟件的開發(fā)速度,因為Unison公司的開發(fā)小組可以把實時控制程序劃分為若干個獨立的軟件模塊绎狭。編制一個單一的彎管任務模塊细溅,在不同的條件下應用于整個設(shè)備中,可以進一步簡化核心控制程序的設(shè)計儡嘶。這些模塊同時運行喇聊,從而保證不同工位的同步控制。第一臺產(chǎn)品設(shè)置了四個工位蹦狂。如果要增加更多的工位誓篱,只需編制新坐標的控制程序碼即可。
Mint程序語言的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是高層次的運動控制指令集凯楔,在此基礎(chǔ)上可以迅速開出發(fā)運動控制的應用程序窜骄。
設(shè)備通過Unison公司的用戶化的人機界面軟件(HMI)進行操作,這個軟件是以Visual Basic為基礎(chǔ)設(shè)計的摆屯,通過網(wǎng)絡多媒體技術(shù)ActiveX實現(xiàn)對NextMove控制器的操作邻遏。由于Mint程序語言支持ActiveX技術(shù),這也有助于簡化程序的設(shè)計虐骑。例如:在Unison公司以前生產(chǎn)的產(chǎn)品中党远,一個Visual Basic界面需要幾百條代碼去處理復雜的通訊過程。在新開發(fā)的Breeze Uniflex產(chǎn)品中,則減少為僅僅25條基于ActiveX的控制代碼蒸败。
Unison公司的控制系統(tǒng)專家麥克.凱(Mike Kay)先生評論說:“Baldor電氣公司采用ETHERNET owerlink技術(shù)在運動控制系統(tǒng)中實現(xiàn)了創(chuàng)新圾恐,使得生產(chǎn)新的多工位彎管設(shè)備成為現(xiàn)實⊙殴粒”他還說:“這種新設(shè)備的工作效率比老產(chǎn)品提高了幾倍擂椎,其占地面積卻縮小了一半⊙林ⅲ”
Unison公司的第一代產(chǎn)品共有15臺無電刷伺服電機融卿,每臺電機由一個Baldor電氣公司的單軸MicroFlexe100驅(qū)動器控制。有四臺電機用于彎管操作慎接,其余的電機用于管材的進給油蒙、旋轉(zhuǎn)和夾緊。一些輔助I/O設(shè)備也由網(wǎng)絡控制药妄,例如用于精細測量管材彎曲度的絕對角編碼器保地。出于價格因素的考慮以及模塊化設(shè)計的需要,很多I/O設(shè)備采用了CANopen總線與控制器相連接刀昼。產(chǎn)品的設(shè)計還考慮到允許與CANopen DS401兼容的I/O設(shè)備相連接嗓奢。
自1990年以來,Unison公司在彎管設(shè)備的電氣控制領(lǐng)域一直保持著領(lǐng)先的地位浑厚,例如其與液壓彎管機相比的低能耗性股耽,低噪聲性和精度無漂移等特性。新一代的產(chǎn)品則更注重全電動彎曲技術(shù)的應用钳幅,其生產(chǎn)效率進一步顯著提高物蝙。
Unison公司的執(zhí)行總裁艾蘭.皮克林(Alan Pickering)先生說:“全電動彎管機的優(yōu)勢是十分明顯的,而且已經(jīng)穩(wěn)定地進入了市場敢艰〔缒”他還說:“目前全電動彎管機已經(jīng)占領(lǐng)了高端彎管機市場的五分之一,這是五年前的十倍盖矫。我們相信丽惭,這種產(chǎn)品的市場占有率會在下個五年再翻一番”菜”
Unison公司最新的產(chǎn)品已經(jīng)把全電動彎管技術(shù)應用到了多工種责掏、高生產(chǎn)率的機械加工領(lǐng)域。自從首次成功地應用BreezeUniflex產(chǎn)品于汽車制造業(yè)后湃望,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)域换衬,例如剎車管、動力轉(zhuǎn)向器和汽車座椅的加工笼万。
對比于液壓系統(tǒng)歪眨,全電動系統(tǒng)的高可重復性和自動工具調(diào)整在所有的優(yōu)點中最為突出。這意味著當系統(tǒng)成功運行后,全部設(shè)定參數(shù)可以被儲存起來蛉增,在后續(xù)的生產(chǎn)中能重復使用唤抚,而且無需復雜的機械部件的調(diào)整。
全電動產(chǎn)品只消耗同等液壓產(chǎn)品10-20%的能源践寄,而且啟動電流的沖擊也大大減小说庶。
新型的驅(qū)動技術(shù)也使設(shè)備運行更安靜。Unison公司的新產(chǎn)品只有55-60分貝的噪音檩渐,這相當于普通辦公室的噪音水平秆牍。傳統(tǒng)的液壓設(shè)備不但消耗很多能源,而且工作噪音會達到80-85分貝剃拇。
采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的電機伺服系統(tǒng)促進了彎管生產(chǎn)設(shè)備的革新歪低,允許多工位彎曲加工同時進行,減少了材料的消耗和設(shè)備的占地面積一膝。Unison公司開發(fā)的新產(chǎn)品Breeze Uniflex就采用了這項技術(shù)颠舞,應用積木式多工位加工工藝,實現(xiàn)了彎管過程中的自動進料顾腊、定位和夾緊粤铭。該產(chǎn)品采用了Baldor電氣公司生產(chǎn)的,基于ETHERNET Powerlink網(wǎng)絡協(xié)議的實時運動控制系統(tǒng)杂靶。
一臺控制器實時控制 整個多工位加工的過程梆惯,其中包括許多其它進給和傳送的動作。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)動機的冷凝管吗垮。這臺設(shè)備控制15個運動坐標軸以及許多I/O信號和其他的輔助信號垛吗。在這套設(shè)備中,通過四個獨立的工位自動加工冷凝管烁登,在每個工位上各種操作是并行處理的怯屉。與傳統(tǒng)的多頭彎管機的加工方式相比較,并行處理提高了生產(chǎn)效率饵沧。Baldor電氣公司生產(chǎn)的NextMove e100控制器锨络,采用了高性能ETHERNET Powerlink網(wǎng)絡,可以同步處理所有的運動坐標和I/O信號,不但控制器的能力得以提高羡儿,而且配線更加簡單礼患,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進給驅(qū)動器進行精密的實時控制姥购,能精確控制加工管件時的加工參數(shù)渺因,諸如馬達的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速等。NextMove e100控制器對多個坐標進行成組控制概给,達到了采用DS402型分布式智能驅(qū)動器相同的效果尘忿。這在Unison公司以前生產(chǎn)的,采用Windows PC和傳統(tǒng)模擬伺服放大器的設(shè)備上是不可能實現(xiàn)的督垮。因為如果不增加新的硬件和擴展Windows PC操作系統(tǒng)的實時性功能,只采用標準Windows PC和模擬式伺服電機的控制技術(shù)是無法達到如此復雜和快速的控制要求的乳栈。
由于控制器采用了以太網(wǎng)技術(shù)影啸,而且設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)簡化了,所以編制軟件相對也簡單了组伤。實際上羡财,使用Baldor公司的機械控制軟件—Mint程序語言,Unison公司只用了一周時間遗秩,就設(shè)計出樣機的控制程序了伐怀。
Mint程序軟件具備的多任務內(nèi)核可以加快軟件的開發(fā)速度,因為Unison公司的開發(fā)小組可以把實時控制程序劃分為若干個獨立的軟件模塊绎狭。編制一個單一的彎管任務模塊细溅,在不同的條件下應用于整個設(shè)備中,可以進一步簡化核心控制程序的設(shè)計儡嘶。這些模塊同時運行喇聊,從而保證不同工位的同步控制。第一臺產(chǎn)品設(shè)置了四個工位蹦狂。如果要增加更多的工位誓篱,只需編制新坐標的控制程序碼即可。
Mint程序語言的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是高層次的運動控制指令集凯楔,在此基礎(chǔ)上可以迅速開出發(fā)運動控制的應用程序窜骄。
設(shè)備通過Unison公司的用戶化的人機界面軟件(HMI)進行操作,這個軟件是以Visual Basic為基礎(chǔ)設(shè)計的摆屯,通過網(wǎng)絡多媒體技術(shù)ActiveX實現(xiàn)對NextMove控制器的操作邻遏。由于Mint程序語言支持ActiveX技術(shù),這也有助于簡化程序的設(shè)計虐骑。例如:在Unison公司以前生產(chǎn)的產(chǎn)品中党远,一個Visual Basic界面需要幾百條代碼去處理復雜的通訊過程。在新開發(fā)的Breeze Uniflex產(chǎn)品中,則減少為僅僅25條基于ActiveX的控制代碼蒸败。
Unison公司的控制系統(tǒng)專家麥克.凱(Mike Kay)先生評論說:“Baldor電氣公司采用ETHERNET owerlink技術(shù)在運動控制系統(tǒng)中實現(xiàn)了創(chuàng)新圾恐,使得生產(chǎn)新的多工位彎管設(shè)備成為現(xiàn)實⊙殴粒”他還說:“這種新設(shè)備的工作效率比老產(chǎn)品提高了幾倍擂椎,其占地面積卻縮小了一半⊙林ⅲ”
Unison公司的第一代產(chǎn)品共有15臺無電刷伺服電機融卿,每臺電機由一個Baldor電氣公司的單軸MicroFlexe100驅(qū)動器控制。有四臺電機用于彎管操作慎接,其余的電機用于管材的進給油蒙、旋轉(zhuǎn)和夾緊。一些輔助I/O設(shè)備也由網(wǎng)絡控制药妄,例如用于精細測量管材彎曲度的絕對角編碼器保地。出于價格因素的考慮以及模塊化設(shè)計的需要,很多I/O設(shè)備采用了CANopen總線與控制器相連接刀昼。產(chǎn)品的設(shè)計還考慮到允許與CANopen DS401兼容的I/O設(shè)備相連接嗓奢。
自1990年以來,Unison公司在彎管設(shè)備的電氣控制領(lǐng)域一直保持著領(lǐng)先的地位浑厚,例如其與液壓彎管機相比的低能耗性股耽,低噪聲性和精度無漂移等特性。新一代的產(chǎn)品則更注重全電動彎曲技術(shù)的應用钳幅,其生產(chǎn)效率進一步顯著提高物蝙。
Unison公司的執(zhí)行總裁艾蘭.皮克林(Alan Pickering)先生說:“全電動彎管機的優(yōu)勢是十分明顯的,而且已經(jīng)穩(wěn)定地進入了市場敢艰〔缒”他還說:“目前全電動彎管機已經(jīng)占領(lǐng)了高端彎管機市場的五分之一,這是五年前的十倍盖矫。我們相信丽惭,這種產(chǎn)品的市場占有率會在下個五年再翻一番”菜”
Unison公司最新的產(chǎn)品已經(jīng)把全電動彎管技術(shù)應用到了多工種责掏、高生產(chǎn)率的機械加工領(lǐng)域。自從首次成功地應用BreezeUniflex產(chǎn)品于汽車制造業(yè)后湃望,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)域换衬,例如剎車管、動力轉(zhuǎn)向器和汽車座椅的加工笼万。
對比于液壓系統(tǒng)歪眨,全電動系統(tǒng)的高可重復性和自動工具調(diào)整在所有的優(yōu)點中最為突出。這意味著當系統(tǒng)成功運行后,全部設(shè)定參數(shù)可以被儲存起來蛉增,在后續(xù)的生產(chǎn)中能重復使用唤抚,而且無需復雜的機械部件的調(diào)整。
全電動產(chǎn)品只消耗同等液壓產(chǎn)品10-20%的能源践寄,而且啟動電流的沖擊也大大減小说庶。
新型的驅(qū)動技術(shù)也使設(shè)備運行更安靜。Unison公司的新產(chǎn)品只有55-60分貝的噪音檩渐,這相當于普通辦公室的噪音水平秆牍。傳統(tǒng)的液壓設(shè)備不但消耗很多能源,而且工作噪音會達到80-85分貝剃拇。
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