В этом статье Йенс Венсинг, управляющий директор Günther Wensing GmbH, объясняет, как датчики положения Temposonics помогают управлять станками для гибки с ЧПУ, какие требования должны быть выполнены и какую роль играют датчики положения в Индустрии 4.0.
Существуют области применения, в которых для получения желаемого продукта необходимы специально разработанные устройства. Компания Günther Wensing GmbH вот уже более 50 лет также специализируется на разработке специальных станков в области станков с ЧПУ. Они используются, среди прочего, в жд-, авиа- и автомобилестроении.
Специальные станки с ЧПУ от Günther Wensing GmbH предлагают пользователям возможность автоматически обрабатывать металл самых разных форм. Эти процессы обработки включают растяжение, штамповку, а также тиснение, сверление и калибровку материала. В некоторых случаях все эти этапы обработки объединены в одном станке. «Однако есть много клиентов, которым нужен только один шаг обработки на станке. Это особенно необходимо, когда требуется обрабатывать особо крупные металлические детали», — начинает разговор г-н Венсинг. «Мы работаем с Temposonics уже много лет. В наших специальных вытяжных машинах мы используем различные датчики положения для контроля хода цилиндров в системах, обрабатывающих металл», — объясняет г-н Венсинг. «Мы производим только специальные машины, хотя есть и стандартные машины, которые всегда разрабатываются на одной и той же основе. Однако мы не интегрируем датчики положения в эти машины, потому что здесь мы работаем с направляющими рельсами и направляющими с циркулирующими шарикоподшипниками».
Датчики положения Temposonics используются в специальных машинах, где невозможно или нецелесообразно использовать линейные направляющие из-за нехватки места. Здесь датчики устанавливаются непосредственно в различные цилиндры установки, что также защищает энкодеры от внешних воздействий и позволяет компании использовать очень точную и надежную систему измерения положения для управления установкой.
3D стретч с 60 тоннами
Одной из вытяжных машин, которой очень гордится г-н Венсинг, является специальная машина, которую можно использовать для производства деталей самолетов и компонентов высокоскоростных поездов. «С помощью этой машины можно растягивать компоненты до 12 метров, что предлагает пользователям очень широкий ассортимент деталей. Это уже огромная машина высотой 4 метра, шириной 17 метров и в сложенном виде глубиной около 8 метров — таких в мире немного».
Всего в этой машине используется шесть датчиков положения Temposonics R-Series. «Цилиндры со встроенными датчиками находятся в линейных осях ЧПУ, которые управляются через контроллер ЧПУ. Поскольку нам нужно разумное поведение управления для частично одновременных движений, нам нужно очень высокое разрешение в диапазоне тысячных долей, чтобы оси впоследствии позиционировались с повторяемостью в диапазоне сотых».
Для этой цели датчики смещения от Temposonics были выбраны после тщательного анализа поставщиков, при этом производство в Германии играет здесь важную роль в дополнение к качеству продукции и опыту. «Это уже было для нас решающим моментом, в том числе в отношении маркетинга и привлечения новых клиентов. Мы хотели работать с местным поставщиком, который, помимо желаемой продукции, также предлагает соответствующий сервис. Вот так мы и остановились на Temposonics».
Чтобы понять, где и как используются датчики положения, необходимо внимательно рассмотреть один из гибочных цилиндров длиной 2500 мм или внутри него. Единственное отверстие — это выход для кабеля, соединяющего полностью защищенный датчик с системой управления. «Цилиндр и датчики смещения должны быть прочными, чтобы работать в суровых условиях. Вы должны помнить, что эти машины созданы не для того, чтобы на них смотрели, они используются и эксплуатируются, и, конечно, могут возникать удары и вибрации. Вот почему выгодно интегрировать датчики, а не устанавливать их снаружи. На этой машине мы даже зашли так далеко, что разработали цилиндрические проушины поверх нее, чтобы полностью скрыть и защитить энкодер. Если бы мы работали с внешними линейными направляющими, муфтами и стержнями, они также были бы потенциальными опасными точками. Только представьте себе удар машины и вибрации, которые последовали бы, если бы что-то сломалось при растяжении 60 тонн. Преимущество заключается в том, чтобы иметь на линии как можно меньше внешних механических устройств, которые могут быть повреждены». Какими свойствами должен обладать датчик?
В дополнение к требуемой надежности датчиков положения для Günther Wensing GmbH важно, чтобы при необходимости можно было выполнить определенные настройки. Для работы этой специальной машины требуются датчики положения серии R с выходом SSI, поскольку протокол Temposonics предлагает возможность внутренней линеаризации и, таким образом, достигается высочайшая точность машины. «Особенно при длине хода до двух метров и плавном и чистом движении в трех измерениях важно, чтобы цилиндры, механика, энкодеры и элементы управления были идеально согласованы друг с другом. Хотя машина движется относительно медленно по сравнению с другими, внешняя окружная скорость уже довольно высока из-за длины, и при массе до 60 тонн вы, конечно, также перемещаете большой вес. Тогда вам нужна надежная и точная система измерения расстояния, которую мы нашли в Temposonics R-Series».
Индустрия 4.0 для стретч-машин
Приход Индустрии 4.0 не останавливается на стретч-машинах. Прогнозное планирование циклов технического обслуживания и ремонта, мониторинг машин и общий сбор данных являются элементарными элементами оптимизации машин. Однако пока не все возможно так, как хотелось бы г-ну Венсингу. «Сейчас нас несколько ограничивает тот факт, что элементы управления еще не позволяют нам подключать датчики положения несколько раз для дальнейшей оптимизации сбора данных. Однако мы пытаемся получить дополнительную информацию о наших глобально распределенных машинах другими способами. Мы используем все варианты аппаратного и программного обеспечения для проведения анализа и оценки данных для дальнейшей оптимизации приложений для наших клиентов, как уже работающих, так и еще находящихся в стадии разработки. Важную роль в этом играют датчики положения Temposonics. Когда мы начнем использовать датчики положения нового поколения R-серии V, мы ожидаем получить еще больше дополнительных данных внутри предприятия благодаря улучшенным характеристикам датчика. Это дало бы нам возможность, в сочетании с дополнительными преимуществами из других источников, еще больше оптимизировать наши машины для удовлетворения потребностей наших клиентов».