由于速度和靈活性在機(jī)床應(yīng)用中很關(guān)鍵，因此，業(yè)內(nèi)常常選擇激光加工技術(shù)來(lái)滿足這一需求。激光能夠進(jìn)行切割、焊接和沖孔金屬和非金屬部件，不會(huì)花費(fèi)高額刀具費(fèi)用?，F(xiàn)代材料的不斷使用，如大規(guī)模生產(chǎn)中使用的碳纖維或玻璃纖維混合物，需要使用激光機(jī)。Wieser Automation 針對(duì)這些應(yīng)用類型利用Beckhoff控制平臺(tái)的開放性和高速度開發(fā)了一款全新的高級(jí)機(jī)床。
Wieser Automation – Maschinenbau GmbH 成立于 20 多年前，當(dāng)時(shí)只是一個(gè)只有一個(gè)人的金屬加工作坊，該公司總部位于奧地利Scheffau，現(xiàn)在提供完整的定制化解決方案，并提供系統(tǒng)集成服務(wù)。公司的經(jīng)營(yíng)范圍從機(jī)械和控制工程設(shè)計(jì)到生產(chǎn)和裝配，以及設(shè)備調(diào)試和將其與客戶的 IT 系統(tǒng)連接。Wieser Automation 公司幾乎一半的客戶都是汽車行業(yè)的，然后是包裝、木材加工、鋼鐵和電子行業(yè)。除了完整的生產(chǎn)線之外，Wieser Automation 還生產(chǎn)定制設(shè)計(jì)的循環(huán)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)分度臺(tái)、裝配和加工單元以及生產(chǎn)、測(cè)試和測(cè)量設(shè)備。
根據(jù)激光加工設(shè)備銷售經(jīng)理 Ronald Hotter所述，近年來(lái)，Wieser Automation 收到越來(lái)越多的激光加工系統(tǒng)詢價(jià)：“激光加工已經(jīng)成為一個(gè)很明顯的趨勢(shì)，如標(biāo)記、焊接或切割。對(duì)于非金屬產(chǎn)品，如塑料、玻璃纖維增強(qiáng)塑料、皮革或木材，選擇是有限制的。這是我們想要用最新開發(fā)的 W:Laser 機(jī)床填補(bǔ)的空白。這一解決方案設(shè)計(jì)為一個(gè)具有多個(gè)定制選項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，包括輸入和輸出正在加工的工件，以及針對(duì)不同的材料集成不同的激光類型的選項(xiàng)。它也可作為一個(gè)模塊化或獨(dú)立的系統(tǒng)提供?！?/FONT>
TwinCAT和EtherCAT奠定了功能強(qiáng)大的機(jī)床的基礎(chǔ)
“激光加工”項(xiàng)目約在兩年前開始，當(dāng)時(shí)一直在尋找具備優(yōu)良能力的供應(yīng)商。Ronald Hotter 回憶道：“在自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，我們發(fā)現(xiàn)Beckhoff是一個(gè)能力非常強(qiáng)的控制和驅(qū)動(dòng)組件供應(yīng)商，特別是因?yàn)樵诩す饧庸ぶ?，各個(gè)組件都以很高的速度運(yùn)行。這些速度必須使用可靠的機(jī)械組件以及專用的、強(qiáng)大的軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。Beckhoff的TwinCAT自動(dòng)化軟件讓我們能夠簡(jiǎn)化編程和操作、縮短培訓(xùn)時(shí)間以及加快調(diào)試速度?！?/FONT>
TwinCAT CNC 為實(shí)現(xiàn) W:Laser 機(jī)床的多層運(yùn)動(dòng)和五軸運(yùn)動(dòng)提供了所需的性能。這對(duì)于 W:Laser 應(yīng)用來(lái)說(shuō)非常理想，因?yàn)?CNC 功能完全基于 PC 和軟件。TwinCAT實(shí)時(shí)內(nèi)核和功能強(qiáng)大的 PC 平臺(tái)為基于軟件的 CNC 提供了理想的基礎(chǔ)，而激光加工中復(fù)雜的機(jī)床運(yùn)動(dòng)和較難的加工任務(wù)需要在 CNC 中實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換，以確保靈活操作和編程。例如，用戶能夠定義不同的坐標(biāo)系統(tǒng)或自動(dòng)為旋轉(zhuǎn)軸生成補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)。Wieser Automation 通過五軸加工提供的 3D 加工是這類應(yīng)用的一個(gè)典型例子。
Wieser Automation 也意識(shí)到通過今天任何主流的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)連接不同的 I/O 模塊是一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)。從同一個(gè)供應(yīng)商處獲得激光機(jī)，并在一個(gè)現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中運(yùn)行，這一點(diǎn)特別重要。由于Wieser Automation 根據(jù)客戶特定應(yīng)用選擇激光機(jī)，在 I/O 外設(shè)方面是否絕對(duì)開放非常關(guān)鍵。
開放的通訊標(biāo)準(zhǔn)是必須的
激光加工系統(tǒng)使用EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) I/O 通訊。Roland Hotter 指出了協(xié)議開放性的重要性：“我們能夠在極短的時(shí)間內(nèi)傳輸大量數(shù)據(jù)，此外，機(jī)床也必須無(wú)縫集成到最終用戶的生產(chǎn)環(huán)境中。EtherCAT解決了這兩項(xiàng)難題。EtherCAT具有良好開放性 — 在我們的案例中與 Profibus 集成 —，這一點(diǎn)對(duì)我們來(lái)說(shuō)特別重要，因?yàn)槲覀兊暮芏喙?yīng)商在這一特殊領(lǐng)域都使用激光源。對(duì)于我們的自主開發(fā)來(lái)說(shuō)，我們獨(dú)立于任何客戶的規(guī)范，可以選擇任何現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。這是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)，我們對(duì)我們的選擇非常滿意，因?yàn)镋therCAT給我們帶來(lái)了最大可能的靈活性?！?/FONT>
PROFIBUS 通過 EL6731 主站/從站端子模塊集成，該模塊與所有 PROFIBUS 功能兼容，因此能夠?qū)⑷魏?PROFIBUS 設(shè)備包含在EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中。安全功能，即驅(qū)動(dòng)和安全門監(jiān)控，通過安裝在系統(tǒng)中的TwinSAFE PLC EL6900 與TwinSAFE端子模塊 EL1904 和 EL2904 以及TwinSAFE端子盒 EP1908 處理。除了安全相關(guān)的數(shù)據(jù)，Beckhoff系統(tǒng)通過控制柜中的EtherCAT端子模塊以及通過 IP 67 端子盒 EP2338 和 EP3184 采集大量模擬量和數(shù)字量信號(hào)。
高動(dòng)態(tài)性驅(qū)動(dòng)器是重要的控制組件
除了功能強(qiáng)大的組件之外，TwinCAT和EtherCAT之間的高效交互確保了激光機(jī)高速、靈活的運(yùn)行。它的高精度，加上極短的周期時(shí)間和驅(qū)動(dòng)器的精確控制，提供了Wieser Automation 公司能夠很好地利用的重要功能。Ronald Hotter 解釋道：“我們沒有為我們的激光機(jī)床采用機(jī)器人，而是選擇了一臺(tái)具有必須快速和精確控制的三個(gè)線性軸以及兩個(gè)可選旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)器。我們的目標(biāo)是將重點(diǎn)放在這些針對(duì)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的組件的 3D 機(jī)床。
這也是為什么Wieser Automation 公司的工程師選擇 AX5000 系列伺服驅(qū)動(dòng)器以及EtherCAT通訊系統(tǒng)來(lái)最大化性能的原因。它們與 AM8000 系列采用單電纜技術(shù)(OCT)的伺服電機(jī)協(xié)作，單電纜技術(shù)將動(dòng)力和反饋系統(tǒng)整合在一根電纜中。Ronald Hotter 繼續(xù)道：“TwinCAT驅(qū)動(dòng)技術(shù)和運(yùn)動(dòng)控制解決方案為我們的單軸或多軸定位任務(wù)提供了最佳可能的基礎(chǔ)，為固有的動(dòng)態(tài)需求提供了一個(gè)有效的解決方案?！?/FONT>
除了TwinCAT CNC，TwinCAT運(yùn)動(dòng)學(xué)變換軟件能夠?qū)崿F(xiàn)各種機(jī)器人功能。運(yùn)動(dòng)在笛卡爾坐標(biāo)系中編寫，既可以通過 DIN-66025 指令，也可以通過符合PLCopen標(biāo)準(zhǔn)的 PLC 組件。集成的動(dòng)態(tài)預(yù)控制確保運(yùn)動(dòng)在高加速度和高速情況下仍能夠保持高精度。對(duì)于Wieser Automation 公司的激光機(jī)來(lái)說(shuō)的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)是，TwinCAT運(yùn)動(dòng)學(xué)變換軟件已經(jīng)針對(duì)Beckhoff的 AX5000 系列伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了優(yōu)化。
Beckhoff的 CX2030 嵌入式控制器采用雙核 Intel? Core? i7 處理器(1.5 GHz)，用作控制系統(tǒng)的核心。這一單元對(duì)Wieser Automation 來(lái)說(shuō)是顯然的選擇，因?yàn)楣こ處焸兌枷胍粋€(gè)功能強(qiáng)大、適合 DIN 導(dǎo)軌安裝并具有大量接口擴(kuò)展選項(xiàng)的 PC。激光機(jī)床通過適合控制柜安裝的屏幕大小為 15.6 英寸的 CP2916 多點(diǎn)觸控控制面板操作，并通過 DVI/USB Extended 接口與嵌入式控制器連接。
服務(wù)讓我們與眾不同
為了測(cè)試材料的切削性能，Wieser Automation 保持自行研發(fā)其中一款激光機(jī)，從而能夠設(shè)計(jì)最佳配置的系統(tǒng)，以滿足每位客戶的具體要求。還可以提供其它服務(wù)，如工藝流程仿真、培訓(xùn)、產(chǎn)品支持、工藝優(yōu)化和服務(wù)調(diào)用。據(jù)銷售經(jīng)理 Roland Hutter所述，這些服務(wù)正是他們公司在開發(fā)新項(xiàng)目時(shí)想要自己使用的：“對(duì)于我們的激光機(jī)床，我們與我們供應(yīng)商的專家們從一開始就緊密合作。特別是對(duì)于復(fù)雜的自動(dòng)化技術(shù)，我們與Beckhoff開了多次會(huì)議，并一直依靠他們的現(xiàn)場(chǎng)支持和幫助?！?/FONT>
（轉(zhuǎn)載）
