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堡盟采用机器定位实现柔性自动化分散、自动主轴定位
2009-11-25 阅读(783)
摘要：
位于德国Villingen-Schwenningen的Baumer IVO凭借multiconDrive，为机械工程行业和用户提供开发具有zui高的灵活性的分散主动主轴定位系统。该系统采用安装在空心轴上的主轴位置显示器，操作员只需按下主轴上的两个按钮，即可实现与直流电机的直接通信。位置显示器通过RS485接口与其他显示器或控制器联网。控制器作为多达100个配置文件的存储和操作单元，并且能够重新发送给位置显示器用于其他操作。通过网关使multiconDrive系统实现总线兼容，亦即可以集成在主控制系统中。可编程参数实现了与应用的匹配，例如需要考虑的不同节距、关于定位范围的公差窗口，或者需要同时依次定位的特定主轴组的分配。如有必要，系统可与已知multicon系统（用作手动主轴定位的电子支持系统）的主轴位置显示器兼容。
所有工业领域都要求生产、包装或加工机械的尺寸、末端位置或导向装置能够通过可调轴进行调整，以满足相关制造工艺或产品的需要。zui合理的解决方案是通过手轮、曲轴、调整按钮等方式进行手动主轴定位。在大多数情况下，此方法由安装在主轴上的一个简单、机械式位置显示器来实现，以显示运行值。然而，当生产周期较短，或者产品频繁更换时，此原理的盈利能力将十分有限。如果机器必须频繁调整，则带联网驱动器的自动化解决方案将有实践意义。
普通的自动化主轴定位系统通常不直接在主轴上提供分散型显示和操作选项，然而，目前的许多应用都有此要求。在机器设置期间或以后每次改造时，操作员必须通过集中控制面板操作程序执行，而且不可能“亲眼”工作。如果他想直接在主轴处检查程序修改的直接影响，那么他要不需要另一个人帮忙，要不必须来回奔跑数次。另外，不是每一台机器都与支持PLC或PC的生产兼容，因为全电子支持系统太过昂贵，特别是对于小型公司。在大多数情况下，由于纯自动主轴定位的工作量和成本的原因，它们*不可能实现自动化。
位置显示器与执行驱动器间的通信
位于德国Villingen-Schwenningen的Baumer IVO意识到这个问题，并采取了必要的措施。凭借multiconDrive，它们设计出一个分散型自动主轴定位系统，不仅不会为客户带来任何技术费用，而且由于在主轴处直接访问显示器和操作，还为用户提供了zui大的灵活性。
系统基于zui多32个主轴位置显示器。安装在空心轴上、并集成无齿轮多圈值编码器的显示器可以直接插入在对应的主轴上，并用内六角头螺钉固定。安装位置并不重要。位置显示器直接与直流电机进行通信，该电机根据已编程配置文件对主轴进行调整。此执行机构可以与位置显示器分开安装，例如安装在主轴的另一端。如果没有空间，可以采用角传动或其他机械备选方案。机械工程师可自由选择驱动器类型。*的前提条件是：执行驱动器必须能够“理解”位置显示器的数字输出信号。此执行机构接口以顺时针或逆时针传输信号，或从快速运动切换到点动。
可操作的自动化解决方案
位置显示器通过RS485接口与其他显示器或控制器联网。设计用作操作面板的控制器起存储和操作装置的作用。可以存储用于多达32个主轴的具有不同位置的100个配置文件，且只需按下按钮即可发送给位置显示器和调节驱动器。它有两个优势：
与纯手动主轴定位不同，全电子数据处理消除了所有参数化错误。与传统的驱动器联网型集中自动化解决方案相比，分散型multiconDrive系统具有一个重要的优势，允许操作员通过控制器或者直接在主轴处干预定位操作。
各系统的位置值可以通过自学习功能等输入。安装工程师可利用位置显示器处的两个按钮，直接在现场调整主轴，例如根据特定样本进行调整。启动自学习功能之后，控制器可自动识别当前正在定位中的主轴。位置值分配给对应的主轴，并保存在选定的配置文件存储器中。如果根据另一个产品的导向装置和末端位置或制造工艺来调整主轴，所有相关位置数据均由控制器通过总线提供给每一个主轴位置显示器，并由该显示器相应地对电机进行调整。双线显示器显示运行值和对应目标值。如有必要，操作员还可以进行一些zui终调整，并保存在相应配置文件中。由于是系统，所以即使发生掉电，甚至正在手动调整主轴，数据也不会丢失。
与机器控制器或PC机亲密合作
通用主轴定位系统可以轻松集成到带集中控制装置的机器中，即用户将从分散型操作和现场直接显示中获益。网关使multicon系统与总线兼容，即可与主控制器协作。控制装置将实现近乎无限的配置文件管理。另外，监视器上的定位事件可视化也几乎没有限制。网关通过RS485将总线数据传输至主轴位置显示器，或者相反。同时，由于独立系统能够执行循环程序，并通过主轴位置显示器轮询数据，所以亦释放了控制装置。目前，已提供对应的Profibus DP网关，并已准备好用于CAN总线。
轻松匹配应用
另外，自动主轴定位所用分散型系统提供了更多可能性，以适合各种应用。显示器显示了目标值和运行值，可以相对于安装位置偏移180°。这也适用于用作方向指示器的箭头。计数方向、转换因子、测量单位（mm或英寸），以及定位方向，为可选额定值。举例来说，定位方向确保了目标位置一直来自同一方向，以平衡主轴公差。在进入所需位置时，从快速运动切换到点动或任何闭环所用参数均可编程。要根据各主轴来调整系统，用户也可以输入相应的主轴节距。这样，同一系统满足各种要求，而这是机械方案不可能实现的。
另外，系统的安全性亦符合高标准要求。公差窗口的参数保护每个主轴的zui大移动范围，以避免碰撞。在设置配置文件时，可以zui多定义五组，在特定的时间偏移内移动相应主轴。例如，在设置新的末位之前，先取下工具是明智之举。
不断更新的成熟技术
即使生产周期较短且产品更换频繁，也不需要调整所有机器主轴。在此情况下，不采用执行机构而手动调整很少更改位置的主轴，可以节约成本。对于multiconDrive系统，此类混合解决方案不是问题。系统可集成传统multicon系列位置显示器，从而为手动主轴定位提供电子支持系统。移动距离的运行值和目标值，以及手动调整过程中的旋转方向设置，均直接显示在主轴上。因此，机器设置期间的所有组合均可适用。
同时，这些主轴位置显示器亦提供非常紧凑的设计，适用于安装空间狭小的设施和机器――例如车床、包装系统或电子制造及图形机械工程。根据具体需求，将来亦提供紧凑型设计的multiconDrive。
