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模具磨床的快速精确控制

作者:Karl Rapp,Bosch Rexroth Corporation2009.02.28阅读 7244

  包括了电脑数控技术CNC)、驱动器电机以及人机界面的软硬件整合工具包有效地促进了饮料罐产量的提高。

  在金属罐生产领域,罐子成型模具的质量直接影响到成品的质量和产量。一个具有超精确精度的模具能够拥有更长的生命周期,同时亦能尽可能地避免撕裂废品的产生,在罐头的成型过程中,这种拉裂和撕裂是十分常见的情况。
  位于美国明尼苏达州明尼阿波利斯市的Pride Engineering看到了这种对更精确和长寿的模具的需求,开发出了Model 30空气轴承磨床,这种五轴的空气轴承合金模具磨床具有更高的磨制精度、易于使用和能快速有效地进行磨床的设置和转换的特点。
  对罐头生产商来说,它就是那种可以显著地提高产量和模具效率的工具。为了帮助实现这些目标CONTROL ENGINEERING China版权所有,Pride Engineering为Model 30选用了Bosch Rexroth的IndraMotion MTX CNC控制器和驱动平台。  

Bosch Rexroth的IndraMotion MTX CNC控制器
集成的运动和逻辑控制功能是Model 30“Pride Touch”控制装置的最大特点。
  集成的运动和逻辑控制功能是Model 30“Pride Touch”控制装置的最大特点。
图片来源:Bosch Rexroth

  精确性高于一切
  Pride Engineering是一家全球领

先的为金属两片罐工业提供诸如空气轴承磨床等设备的生产型企业,客户遍及北美、南美、亚洲和欧洲。
  Model 30是Pride Engineering目前最先进的产品之一,专门为罐头制造商设计,能满足他们不断增长的对更快速的模具制造、更少的设置时间和更有效率的操作方式的需求。
  罐头制造业是一个产量巨大的产业,其产能往往直接归因于制造所用的机械和工具的性能。铝或钢制易拉罐的制造过程通常为:切割铝片或钢片控制工程网版权所有,然后在一组被称为“工具包”的硬质合金模具中加压熨烫成最终形态。一般情况下,正常的产量为每分钟400到600个。
  但是模具本身圆度或内径的微小偏差或其它因素可能造成局部的过度摩擦和磨损,这就有可能导致罐头的形状或内径超出容差允许的范围,用行话来说,就是出现了“撕裂废品”。因此,通常模具连续使用四到五天后控制工程网版权所有,就需要进行重新磨制。
  之前所使用的磨床往往采用人工设置和转换的方式。操作员必须仔细的确定模具的圆心零点,然后才能开始磨制工作。而在Model 30的开发过程中,Pride的工程师们决定采用一种新的CNC控制器来达到他们理想中的精确度、可靠性和易用性。在与本地的Rexroth分部Motion Tech Automation合作过程中,Pride的开发人员最终选择了Rexroth 的IndraMotion MTX运动系统。
  这个系统是一套专为磨制和塑型设计的CNC机械工具。它包括了机械工具自动化优化所需的组件——驱动器、控制器、操作员软件和一个功能强大的工程构架。
  该控制器最多能控制64轴的动作和12个相互独立的电脑数控通道。它通过缩短CNC反应时间和PLC程序处理时间来提高机械工具的能力,从而使机械能保持可靠地高速运行并减少了非生产性的设置和转换次数。同时,它也使用了开放式的架构和标准的接口,诸如Profibus、SERCOS和以太网。
  Pride的Model 30还集成了Rexroth智能驱动器系统的IndraDrive家族,以提供基于驱动器的精确闭环和补偿功能,以及其他诸如兼容IEC 61131-3标准的运动和逻辑集成等可选功能。
  Model 30可以确保模具磨制的整体精确度误差最多不超过15微寸(0.38mm)。在磨制过程中,模具被固定在具有三根枢轴的工件架上,以精确设定的速度旋转着靠近同样固定在工件架上的磨床,进行打磨。然后根据每个模具自身的误差程度,更换前者的旋转枢轴,从另一角度对模具进行打磨。模具工件架的安置点与枢轴点间的相互位置必须保持毫米级的精确度,以控制切割打磨的轮廓。

  更快、更简单、更精确
  一旦模具的半径或其他技术规格修正完毕,MTX就会自动地参照切割轮廓线将磨床工件架重新精确定位,并以微米为单位对磨床与模具间距离进行调节。
  使用界面进行操作大大减少了打磨一个模具所需的周转时间。从机械设置到模具转换,这个平台提供了一种快速、自动、可完全通过菜单操作的解决过程,由此www.cechina.cn,操作员们得以腾出手来同时完成其他的工作。  

操作员将规格参数填入空格
  操作员将规格参数填入空格,然后MTX自动将枢轴点调节到正确位置,
并开始打磨模具直至完全符合规格。图片来源: Bosch Rexroth

  操作员可以从系统自带的12英寸人机界面(HMI)上选择需要打磨的模具,然后输入规格参数,例如加工球、顶部宽度和环壁厚度等。Pride借助Rexroth的WinStudio视觉化软件开发了这款专用的HMI屏幕。
  接着,操作员将模具固定上架,并按下“全程开始”按钮激活操作程序。控制器自动将X轴和Y轴精确移动到正确的位置控制工程网版权所有,并在整个的模具打磨期间保持其位置不动。
  按

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