加拿大公司 Echo Hill Automation 總部位於安大略省的Beamsville，專(zhuan)門(men)生(sheng)產(chan)針(zhen)對(dui)無(wu)心(xin)磨(mo)削(xue)的(de)機(ji)床(chuang)。目(mu)前(qian)市(shi)麵(mian)上(shang)提(ti)供(gong)的(de)其(qi)它(ta)磨(mo)床(chuang)一(yi)般(ban)一(yi)次(ci)隻(zhi)能(neng)加(jia)工(gong)一(yi)個(ge)零(ling)件(jian)。在(zai)許(xu)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia)，不(bu)同(tong)的(de)磨(mo)削(xue)曲(qu)線(xian)仍(reng)然(ran)必(bi)須(xu)手(shou)動(dong)設(she)置(zhi)。過(guo)去(qu)，另(ling)一(yi)個(ge)與(yu)無(wu)心(xin)磨(mo)削(xue)相(xiang)關(guan)的(de)問(wen)題(ti)是(shi)零(ling)件(jian)計(ji)量(liang)。
Echo Hill 在研發上投入了大量的精力，旨在優化磨削工藝過程。“我wo們men的de大da多duo數shu客ke戶hu加jia工gong各ge種zhong不bu同tong的de零ling件jian，即ji生sheng產chan往wang往wang是shi短duan期qi的de，需xu要yao頻pin繁fan更geng換huan產chan品pin。另ling一yi個ge因yin素su是shi，多duo年nian來lai，加jia工gong後hou零ling件jian的de尺chi寸cun公gong差cha變bian得de越yue來lai越yue小xiao。“Echo Hill Automation 公司總裁 Harry Schellenberg說道。“為了能夠實現高精度、高效率的小批量及不同尺寸的生產，我們不得不重新設計我們的機床。”
Echo Hill 的“Tactic 8”機床是針對這些挑戰的創新解決方案。這台機床使用一個 8 英(ying)寸(cun)的(de)磨(mo)輪(lun)，可(ke)移(yi)動(dong)部(bu)件(jian)在(zai)它(ta)們(men)的(de)頂(ding)部(bu)旋(xuan)轉(zhuan)，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)，線(xian)性(xing)電(dian)機(ji)都(dou)安(an)裝(zhuang)在(zai)機(ji)床(chuang)的(de)頂(ding)部(bu)，從(cong)而(er)使(shi)得(de)零(ling)件(jian)不(bu)再(zai)需(xu)要(yao)送(song)入(ru)到(dao)磨(mo)輪(lun)下(xia)麵(mian)，可(ke)以(yi)從(cong)上(shang)麵(mian)進(jin)行(xing)加(jia)工(gong)。線(xian)性(xing)電(dian)機(ji)的(de)磁(ci)力(li)抵(di)消(xiao)滑(hua)動(dong)杆(gan)的(de)重(zhong)量(liang)，抵(di)消(xiao)旋(xuan)轉(zhuan)輥(gun)滑(hua)動(dong)機(ji)構(gou)的(de)重(zhong)量(liang)，從(cong)而(er)最(zui)大(da)程(cheng)度(du)地(di)減(jian)少(shao)磨(mo)損(sun)，並(bing)顯(xian)著(zhu)延(yan)長(chang)機(ji)床(chuang)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。
科技自動化將機器人技術和測量技術集成到控製平台中
“除了機械上的改良之外，Tactic 8 配備了Beckhoff基於 PC 和EtherCAT的集成式控製平台。這提高了機床的整體效率。”Harry Schellenberg表示道：“我們開始與Beckhoff 洽談，因為我們正在尋找一個機器人控製係統。過去，我們使用獨立的機床控製器、機器人和測量係統，因此通信非常複雜。有了科技自動化，我們現在有一個將機器人技術、測量技術和機床自動化捆綁在一台 PC、軟件平台和網絡上的平台，這為我們帶來了明顯的競爭優勢。”
Echo Hill 使用配備了第二代 Intel® Core™ i3處理器和TwinCAT自動化軟件的高性能工業 PC C6515。CP690x 係列“經濟型”遠程控製麵板用於機床可視化。“HMI 軟件能夠在同一台 PC 上作為我們的自動化軟件運行，這是一個重要的改進。”Echo Hill Automation 公司副總裁和控製專家 Dan Schellenberg說道。在轉向使用基於 PC 的控製係統作為我們的標準係統之前，我們使用的是一台硬 PLC 和一台獨立的用於 HMI 的 PC。”
Echo Hill 通過一台 C6515 工業 PC 和TwinCAT自動化軟件控製整個磨削單元，包括三個機器人和測量係統
CP690x 係列“經濟型”遠程控製麵板用於機床可視化
“基於 PC 的控製平台的一大優勢是，TwinCAT NC I 將整個機器人協調和三軸控製集成到一台控製器和軟件中。”Dan Schellenberg說道：“由於 PC 運行了用於複雜運動的 G 代dai碼ma，在zai參can數shu變bian化hua時shi可ke以yi相xiang當dang輕qing鬆song地di修xiu改gai程cheng序xu。另ling外wai，也ye可ke以yi使shi用yong不bu同tong的de編bian程cheng語yu言yan，從cong標biao準zhun語yu言yan到dao高gao度du專zhuan業ye化hua的de語yu言yan，這zhe取qu決jue於yu哪na種zhong語yu言yan最zui適shi合he特te定ding的de任ren務wu。對dui於yu定ding期qi循xun環huan的de運yun動dong控kong製zhi元yuan件jian，TwinCAT提供功能塊，從而節省了大量的編程時間。”
Beckhoff的TwinCAT XML Server增補軟件可用於讀取和寫入標準格式的零件參數。“考慮到 Echo Hill 的一些應用有多達 4000 個零件參數並且這些參數在生產過程中不斷變化時，這一點特別有用。”Dan Schellenberg說道。“它使得機床之間的參數傳輸靈活了很多。”
Echo Hill 在zai整zheng個ge磨mo削xue過guo程cheng中zhong實shi施shi全quan麵mian的de零ling件jian測ce試shi，以yi達da到dao最zui高gao精jing度du。高gao精jing度du測ce得de的de數shu據ju采cai集ji結jie果guo能neng夠gou使shi得de在zai生sheng產chan過guo程cheng中zhong控kong製zhi加jia工gong模mo式shi成cheng為wei可ke能neng，它ta可ke以yi執zhi行xing自zi動dong調tiao整zheng，直zhi到dao微wei米mi級ji或huo甚shen至zhi更geng低di：測量係統能夠以 6 微米的公差控製所有的工件。Tactic 8 同時可以加工多達四個零件，不會降低精度。Dan Schellenberg熱切地說道：“我們的客戶可以在幾分鍾內同時磨削四個零件，可以毫無虛言地說，這是磨削工藝的巔峰之作。”
EtherCAT端子模塊用於優化溫度監測與振動分析
EtherCAT用於實現機床聯網通訊。不同的EtherCAT I/O 端子模塊用於在磨床上進行數據采集、溫度監測和振動分析。Echo Hill 使用集成了超采樣功能的 XFC 端子模塊 EL1262，因此可迅速采集過程級的二進製控製信號並傳輸給控製器。端子模塊的時間基可以通過分布式時鍾與其它的EtherCAT設備實現精確同步。這樣，數字量輸入信號的瞬時分辨率增加到總線循環時間的 n 倍。EtherCAT同時將長度和直徑參數傳輸給所連接的視覺係統，方便了轉換期間的機床配置工作。
TwinSAFE技術確保最佳安全性
Safety over EtherCAT全麵確保機床、操作人員及其他人員的安全。Beckhoff的TwinSAFE技術在標準的 I/O 係統中集成安全技術 — 一個簡單、經濟高效的解決方案，替代了使用單獨電纜連接並配置有專用軟件、網絡的特殊安全控製器。
計量技術帶來一係列成功
“Tactic 8 的最大賣點是，它可以同時加工多達四個零件。”Harry Schellenberg說道。對我們的客戶來說，另一個重要方麵是改良的計量技術。現在，我們使用EtherCAT，我們每秒最多可掃描 4000 次，遠遠超過我們之前的 1000 次掃描限製。”Echo Hill 公司總裁如是說。
盡管 Echo Hill 已經通過實施基於EtherCAT的控製平台優化了機床的生產能力，但成本沒有任何增加。“恰恰相反，”Dan Schellenberg說道：“由於機器人運動學軟件在中央工業 PC 上運行，我們能夠降低控製係統的總成本。此外，我們能夠顯著降低控製櫃中的空間要求、機床的占地麵積和係統複雜性。”
