EtherCAT олон тэнхлэгийн синхрончлол: CNC инструментийн солилт хурдасгах хувьсгалт технологи

Орчин үеийн CNC машинд хэрэгсэл солих хурд нь үйлдвэрлэлийн үр ашгийг шууд нөлөөлөх чухал хүчин зүйл юм. Хэрэгсэл солихад их хугацаа зарцуулах нь туслах цагийг уртасгаж, ялангуяа нарийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг багцаар нь үйлдвэрлэх үед машинд боловсруулах чадварыг шууд бууруулдаг. Олон тэнхлэгт EtherCAT серво систем нь супер өндөр хурдны холбоо харилцаа, мөн нарийвчлалтай олон тэнхлэгийн хамтын ажиллагааг ашиглан CNC машинд хэрэгсэл солих үйл явцыг дахин тодорхойлсон технологийн шилжилтийн цэг болсон. Холбоо харилцааны саатлыг арилгаж, хөдөлгөөний хазайлтыг багасган, тэнхлэгүүдийн хоорондын ажиллагааг сайжруулах замаар хэрэгсэл солих цагийг эрс багасгаж, туслах зардлыг хэмнэж, нийтлэгээр CNC машинд боловсруулах үр ашгийг дээшлүүлдэг. Энэхүү дэвшилтэт серво систем хэрхэн CNC машинд хэрэгсэл солих үйл явцыг хувиргаж байгааг авч үзье.

Олон тэнхлэгийн EtherCAT серво хөдөлгүүрийн гол давуу тал нь EtherCAT-ийн 100 Мбит/с-ийн өндөр хурдны полосын зуурал өчүүхэн бага синхрончлолын чадвар юм. Хугацаа алдагч уламжлалт шинэвчийн системүүдээс ялгаатай нь энэ серво нь хэрэгсэл агуулах олон тэнхлэгийн удирдлагын мөчийг 1мс-д хүртэл багасгаж, хэрэгсэл сонгох, бэхлэх болон солих командуудыг мөчид гүйцэтгэдэг. Энэ хурд нь сервоны хатуу бодит цагийн гүйдлийн гогцооны (625 кГц-ийн дээж авах давтамж, 3300 Гц-ийн гүйдлийн гогцооны полос) тусламжтайгаар хөдөлгөөний параметрүүдийг микросекундын турш хураангуйлж, тохируулдаг.

CNC машинуудын хувьд энэ нь хэрэгсэл сонгох тэнхлэг, гарын тэнхлэг болон хэрэгсэл хийн гаргах тэнхлэгүүдийн хооронд хоцрогдолгүй байхыг хэлнэ. Тус бүр нь удирдлагын дохионд зэрэг хариулах бөгөөд уламжлалт хэрэгслийн солилтоос шалтгаалсан “хүлээж үзэх” цаг хугацааг хэмнэж, үйл явцыг богиносгодог. Сервожийн олон харилцах протокол (EtherCAT, PROFINET, Modbus) - той нийцтэй байдал нь илүү гагнууртай интеграцчлалыг хангаж, CNC системийн олон төрлөөс хамаарахгүйгээр уян хатан ажиллах боломжийг бүрдүүлдэг. Энэ микросекундын түвшний нийцлийг босоо машинчлалын төвүүд эсвэл нарийн эргэлт-нийлмэл машинуудад ашиглаж болох бөгөөд маш хурдан хэрэгсэл солих үндсийг бий болгоно. Ингэснээр өмнө нь цаг хугацаа их шаарддаг байсан тусламжийн үйл ажиллагаанууд нь үр дүнтэй, урсгалт мөртэй ажлын урсгал болон хувирдаг.

Анагаах олон тэнхлэгийн серво системүүд нь ихэвчлэн цагийн дохионоос үл нийцсэнээс болж тэнхлэгүүдийн хооронд хөдөлгөөний хазайлт үүсдэг бөгөөд ингэснээр хэрэгсэлийн байршил нарийвчлал багасаж, солих цаг хугацаа уртсана. Олон тэнхлэгийн EtherCAT серво төрөл нь Байршлын Цагны (DC) зэрэгцээ технологийг ашиглан холбогдсон бүх тэнхлэгүүдийн цагийг нано секундын дотор зэрэгцээлүүлж шийдвэрлэдэг. Энэ нь хэрэгсэл сонгох тэнхлэг, гарын тэнхлэг, хэрэгсэл гаргах тэнхлэг нарийн сайн зохицож хөдөлж, хөдөлгөөний хазайлтыг 50 нано секундад бага байлгах боломжийг олгодог — энэ нь анагаах шугамын системийн нарийвчлалыг хэтэрсэн.

Энэ маш бага хазайлт нь инструментийн тавцан эргэх үед аль ч тэнхлэгийн байрлалын баталгаажуулалтыг хүлээхгүйгээр зэрэгцээгээр зорилтот байрлалд хүрч, инструментийг барих, суурилуулах үйлдлийг гүйцэтгэх боломжийг олгоно. Жишээлбэл, инструментийн тавцан зорилтот байрлалд эргэх үед гарын тэнхлэг болон сунгалтын тэнхлэг хамтран ажиллан инструментийг барьж, суурилуулдаг. Сервогийн загварчилсан урьдчилан тооцоолох удирдлага, үрэлтийн компенсацитай хамт хөдөлгөөний зөөлнийг илүү сайжруулж, байршилтын алдаа үүсгэж болзошгүй таталт эсвэл хэтрэлтийг саатуулдаг. Энэ түвшний координаци нь инструментийн солилтоос хурдыг нэмэхээс гадна байршилт муутай байх үед инструмент болон спиндлийг гэмтлээс хамгаалж, тоног төхөөрөмжийн амьдралыг уртасгадаг.

Олон тэнхлэгийн EtherCAT серво хөдөлгүүрийн хувьсгалт нөлөөг CNC-ийн бодит хэрэглээнд хамгийн тод ажиглаж болно. Босоо машинлагчийн төвд суурилуулсны дараа технологи нь хэрэгсэл солих хугацааг 2.3 секундээс зөвхөн 0.9 секунд болтол, нэг бүтээгдэхүүнд ноогдох тусламжийн цагийг 61% хүртэл бууруулсан. Өндөр хэмжээний үйлдвэрлэлд энэ нь жилдээ мянган цагийг хэмнэж, нийт боловсруулалтын чадавхийг эрс нэмэгдүүлдэг. Серво нь шугаман хөдөлгүүр болон DD хөдөлгүүрийг дэмждэг тул ашиг шууд ихэсдэг бөгөөд эдгээр хөдөлгүүрүүд нь улам хурдан хурдасч, байрлалд орох боломжийг серво хөдөлгүүрүүдээс илүүтэйгээр синхрончлох EtherCAT-ийн өндөр хурдтай ажиллагааг нэмж дэмждэг.

Нөгөө чухал давуу тал нь нисдэг хайчны үйлдлийг нэгтгэснээр хэрэгсэл барилга, эргэх толгой болон цилиндрийн байршил хооронд урьдчилан зохицуулалт хийх боломжийг олгодог. Хэрэгсэл солихын өмнө цилиндрийг бүрэн зогсохыг хүлээхийн оронд серво систем нь барилгын эргэлтийг цилиндрийн удаашралтай зохицоогоор удирдаж, цилиндр зогсох үед хэрэгсэл суурилуулахад бэлэн болдог. Энэхүү урьдчилсан зохицуулалт нь хэрэгслийн хүлээлтийн хугацааг ихэд богиносгох ба багц үйлдвэрлэлийн үр ашгийг 35%-иас дээш нэмэгдүүлдэг. Автомашины хэсгүүд, нисэх онгоцны деталиуд эсвэл нарийн нарийвчлалын загваруудыг машинд оруулах үед ч энэхүү үр ашгийн дээшлэлт шууд ашгийг нэмэгдүүлж, өрсөлдөх чадварыг сайжруулдаг.

CNC машинд тохируулахад урт хугацааны масс үйлдвэрлэлийн туршид тогтвортой байдал нь хурдтай адил чухал. Олон тэнхлэгийн ethercat серво төрөл үйлдвэрлэлийн бат бөх байдлыг хангахын тулд хэт ээдрээтэй орчинд тэсвэртэй дизайнтай болгож үйлдвэрлэгдсэн. Эрчимтэй чанарын шалгалтын процессууд (давхар материал шалгах, үйлдвэрлэлийн шалгалт, гарах үед баталгаажуулалт) бүх нэгжид тогтмол ажиллагааг хангана. Мөн серво нь хиймэл бус гэмтэлд 18-сарын баталгаат хугацаатай ирдэг тул үйлдвэрлэгчдэд найдвар өгдөг.

Нийцтэй байдал нь өөр нэгэн давуу тал юм. Сервожуулга нь Beckhoff, Omron, CodeSys болон Siemens S7-1500/1200 зэрэг гол сүлжээний удирдлагын төхөөрөмжүүдтэй нийцдэг. Энэхүү асуудалгүй нэгдэлт нь үйлдвэрийн CNC машинуудыг шинэчлэх боломжийг олгох бөгөөд удирдлагын системийг бүхэлд нь солих шаардлагагүй болгох, ингэснээр шинэчлэлтийн зардлыг болон зогсонги байдлыг бууруулна. Мөн OEM/ODM үйлчилгээний санал чимэг байдаг тул хүчдэл (220V/380V), гүйдлийн гаралт, суурилуулах аргуудыг тухайн CNC машиний шаардлагад нийцүүлэн захидалт дагуу хийх боломжийг олгоно. Сервожуулгын эзэмшсэн зай бага эзлэх, хавтгай суурилуулах дизайн нь цахилгаан кабинет доторх зайг хэмнэх, утаслагыг хялбаршуулах, засвар үйлчилгээг хялбар болгоно.