隨著市場對靈活性與可控性及更高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益增長的需求，機電伺服壓力機驅(qū)動器應(yīng)運而生并取得越來越多的關(guān)注。Lenze倫茨電機與伺服驅(qū)動器產(chǎn)品組合助力TOX實現(xiàn)開發(fā)兼具節(jié)能性、動態(tài)性及幾乎不需維護的驅(qū)動器類型。
圖1 越來越多的汽車制造工廠被限制使用液壓油及壓縮空氣，伺服壓力機驅(qū)動器因此而取得顯著進展。圖為TOX PRESSOTECHNIK機器人制導(dǎo)夾鉗連接技術(shù)。
氣動液壓驅(qū)動器可為許多不同的加工過程提供所需的力和運動。然而，隨著市場對靈活性與可控性及更高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益增長的需求，機電伺服壓力機驅(qū)動器應(yīng)運而生并取得越來越多的關(guān)注。TOX PRESSOTECHNIK公司在早期就洞察到了這一動向，并已著手研制對應(yīng)的解決方案。這一在壓力機驅(qū)動及金屬板連接技術(shù)領(lǐng)域頗有聲望的供應(yīng)商將其實現(xiàn)高科技伺服壓力機驅(qū)動器的期望建立在Lenze倫茨電機與伺服驅(qū)動器產(chǎn)品組合上。許多機械工程設(shè)計公司也因此而有機會獲取到這一兼具節(jié)能性、動態(tài)性、可調(diào)適性及幾乎無需維護的驅(qū)動器類型。
來自TOX PRESSOTECHNIK的氣動液壓壓力機驅(qū)動器目前已被成千上萬的設(shè)備安裝上，功能強大，可確保包括沖壓連接、壓花及其他許多不同類型的連接及加工過程的安全快速使用。TOX?-Powerpackage可實現(xiàn)高達(dá)2000kN的沖壓力，依靠集成在汽缸內(nèi)的壓力增強器將氣動力轉(zhuǎn)換為液壓力而實現(xiàn)。力的增強程度及沖程由技術(shù)設(shè)計的選型過程產(chǎn)生。這一結(jié)構(gòu)類型充分地將氣動(Fast stroke)和液壓(power stroke)的優(yōu)勢結(jié)合在一起，與以往同等額定功率的氣動汽缸相比更緊湊。此外，氣動液壓壓力機驅(qū)動器較常規(guī)伺服壓力機驅(qū)動器價位更低，且更易于使用。在許多應(yīng)用領(lǐng)域，良好的重復(fù)精度甚至比可控性更重要，這也是為什么氣動液壓壓力機驅(qū)動器至今仍然擁有一批固定用戶，特別是在家電制造業(yè)領(lǐng)域。
圖2 TOX? softWare HMI軟件的沖壓模塊截屏。借由Lenze倫茨技術(shù)，質(zhì)量指標(biāo)X(沖壓時的殘基厚度)可使用line-X控制器指定。
兼具靈活性與用戶友好性：機電動力傳動缸
對于現(xiàn)在的許多壓力機驅(qū)動應(yīng)用，由于其對靈活性的要求，特別是在進行力曲線及沖程力的設(shè)計(用于更短的設(shè)置時間)時，以及其對節(jié)能性及高度自動化的需求，機電伺服壓力機驅(qū)動器的價格輕松翻番且合情合理。
再加上現(xiàn)在有越來越多的工廠被限制使用液壓油及壓縮空氣，伺服壓力機驅(qū)動器越來越備受青睞，德國汽車行業(yè)在這一方面尤其是先行者。機電伺服壓力機驅(qū)動器已穩(wěn)居機器人制導(dǎo)夾鉗連接應(yīng)用的首選產(chǎn)品。在如今的這一應(yīng)用領(lǐng)域中，氣動液壓壓力機驅(qū)動器僅占20%的使用量，其中最主要的原因之一就是機電伺服壓力機驅(qū)動器使用比重的上升。
圖3 備于連接的TOX機器夾鉗TZ型號帶Lenze倫茨伺服電機包括旋轉(zhuǎn)變壓器?；贚enze倫茨伺服控制器9400的TOX-Axis-Controller line-X主要用于控制任務(wù)
使用Lenze倫茨驅(qū)動器、I/O系統(tǒng)和電機開發(fā)高端產(chǎn)品
TOX PRESSOTECHNIK早在2003年就已及時洞悉到這一趨勢，并隨即決定添加TOX-ElectricDrive這一機電伺服壓力機驅(qū)動器，以擴展當(dāng)時的氣動液壓壓力機驅(qū)動器產(chǎn)品體系。受當(dāng)時一家德國著名的豪華車制造商及其與Lenze倫茨良好的長期技術(shù)合作基礎(chǔ)所鼓舞，TOX發(fā)布了基于Lenze倫茨伺服控制器9400的TOX-Axis-Controller line-X作為當(dāng)時市面上的高端版本，用于控制由同一制造商所生產(chǎn)的配有旋轉(zhuǎn)變壓器的永勵伺服電機?！罢驗檫@些所使用電機的運作原理，效率得到了很大的提升。從技術(shù)層面來說，異步電機可能是目前市場上所有可用電機中的最佳選擇了”，TOX PRESSOTECHNIK公司總經(jīng)理Wolfgang Pfeiffer博士講述道。
圖4 Lenze倫茨永勵伺服電機、基于驅(qū)動器的安全系統(tǒng)模塊、伺服控制器9400的Ethernet TCP/IP模塊助力TOX開發(fā)高端驅(qū)動產(chǎn)品，使其具備廣泛的功能性、可擴展性及靈活性。
包含集成式PLC及安全保護
被用于匹配電機的Lenze倫茨驅(qū)動器配有集成式PLC及安全保護功能。該驅(qū)動器有兩種可選安全選項：安全斷開扭矩(STO)及基于停止類別1'(SS1)的安全停止功能。TOX伺服壓力機驅(qū)動器兩種安全選項都用到了。正如TOX總經(jīng)理所強調(diào)的，“我們需要在機器人制導(dǎo)夾鉗連接技術(shù)上使用安全停止功能，因為可能會有人在機器人周圍工作。除此之外的其他應(yīng)用都采用圍欄隔開保護，因而需要使用‘安全斷開扭矩STO’安全功能。”
TOX采用伺服控制器9400的Ethernet TCP/IP模塊作為TOX-ElectricDrive伺服壓力機驅(qū)動器的數(shù)據(jù)總線，并作為公司參數(shù)化與程序化軟件TOXsoftWare Worx的接口使用。此外，還有通訊模塊PROFINET及其他可選總線系統(tǒng)，用于與控制單元進行通訊。所添加的額外存儲空間確保TOX可將所有應(yīng)用軟件保存在驅(qū)動器上，包括包絡(luò)曲線監(jiān)控程序以及多達(dá)最后500條的工藝數(shù)據(jù)記錄和大約270條流程。
對于驅(qū)動器上還直接配有一定數(shù)量的模擬量和數(shù)字量I/O端口，用于集成外部傳感器和傳動器。端口數(shù)量可通過Lenze模塊化I/O系統(tǒng)擴展至128個。
圖5 多虧Lenze倫茨伺服控制器的模塊化設(shè)計，TOX可借助于這一插拔模塊化設(shè)計根據(jù)不同的具體應(yīng)用定制伺服壓力機驅(qū)動裝置。
功能范圍幾乎無限
用戶可廣泛受益于伺服控制器9400與line-X控制器所帶來的優(yōu)勢，這是因為TOX不僅提供標(biāo)準(zhǔn)功能庫(卷邊、連接、沖壓操作等)，還準(zhǔn)備了一套特殊功能庫，確?？芍С种T如流程跳躍或多工況條件等其他功能。伺服控制器9400的可編譯性與性能同時也帶來了更多附加值。例如對于一些額外的工程設(shè)計，可自主創(chuàng)建自定義接口，伺服壓力機驅(qū)動器的功能可近乎無限擴展。
“Lenze倫茨解決方案采用集成式PLC，且具備可擴展性。這是我們?yōu)槭裁匆谖覀兊母叨薼ine-X控制器上使用這個解決方案，” Wolfgang Pfeiffer解釋道，“一開始說服我們的亮點之一其實還包括Lenze倫茨十分廣泛協(xié)調(diào)的全方位產(chǎn)品體系，他們也是十分有準(zhǔn)備的一家公司，時刻準(zhǔn)備著成為我們的合作伙伴。”此外，他還提到了Lenze倫茨很吸引他們的另一個原因：Lenze倫茨還為他們提供工程設(shè)計服務(wù)。
“經(jīng)過這么多年的合作，Lenze倫茨真的是一個非常可靠的合作伙伴。他們對我們提出的任何問題都會很快很及時地響應(yīng)，而且能在很短的時間內(nèi)找到對的解決方案。事實已經(jīng)為他們說明了一切”，TOX總經(jīng)理在總結(jié)他與Lenze倫茨合作的經(jīng)驗時說道。
圖6 TOX PRESSOTECHNIK位于德國Weingarten的總部
結(jié)論
多虧Lenze倫茨公司最現(xiàn)代化靈活的伺服技術(shù)，TOX PRESSOTECHNIK公司成功地創(chuàng)建一系列高端動態(tài)性機電伺服壓力機驅(qū)動器，即使是這一系列的標(biāo)準(zhǔn)版本就已經(jīng)具備了廣泛的功能性。
此外，借助于集成式PLC，伺服壓力機驅(qū)動器可被廣泛應(yīng)用于各個應(yīng)用領(lǐng)域，并可根據(jù)各式各樣不同的任務(wù)輕松進行調(diào)整。機電伺服壓力機驅(qū)動器無需液壓油或壓縮空氣，可與永勵伺服電機合作，是一款尤其節(jié)能的、具備用戶友好性的且?guī)缀鯚o需維護的驅(qū)動器。其運行成本也相應(yīng)降低，即使購置成本比傳統(tǒng)的氣動液壓壓力機驅(qū)動器較高，高出的這部分成本也只需在幾年內(nèi)便可全部攤余掉?！案偷倪\營成本和更高的環(huán)境兼容性對于用戶來說變得越來越重要，這是因為用戶的采購決定不再僅僅只是購置成本了，而開始考慮計算總成本”，Wolfgang Pfeiffer博士總結(jié)道。
（轉(zhuǎn)載）
