產(chǎn)品頻道

經(jīng)過(guò)40多年的技術(shù)革新，CNC術(shù)語(yǔ)已經(jīng)等同于高精度機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的主要用途是保證加工的精度。同時(shí)，在使用PLC時(shí)還需要設(shè)備達(dá)到更快的響應(yīng)。 工業(yè)機(jī)器人越來(lái)越多用在生產(chǎn)機(jī)器的大范圍任務(wù)中。它們應(yīng)用的范圍從簡(jiǎn)單的操作任務(wù)到像焊接這樣復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人技術(shù)主要關(guān)注的不再是幾何路徑的結(jié)合。相反地，它的決定因素變成了重復(fù)運(yùn)動(dòng)的精度和動(dòng)態(tài)特性。 隨著各個(gè)行業(yè)自動(dòng)化的不斷深入，以及每個(gè)機(jī)器生產(chǎn)線愈加復(fù)雜的控制任務(wù)，這讓以前傳統(tǒng)的CNC的概念變得模糊起來(lái)。 設(shè)備生產(chǎn)商要的不只是控制器；他們關(guān)注的是整個(gè)自動(dòng)化設(shè)備。包括：驅(qū)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)和路徑控制器，顯示和通信網(wǎng)絡(luò)。帶CNC功能的路徑控制器是自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。 貝加萊將所有部件集成到一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)中。軟CNC嵌入在PLC的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中。這樣，便滿足了大部分復(fù)雜工作的要求。軟CNC已應(yīng)用于各類傳統(tǒng)磨床，比如：制作門窗框架的加工中心，激光/等離子/水刀切割，玻璃加工，焊錫設(shè)備和封裝機(jī)。 靈活的解決方案 我們的解決方案為什么要如此的多樣化呢？首先，實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)為高精度的定位任務(wù)創(chuàng)造了良好的環(huán)境。400us的時(shí)間周期允許CNC在微小范圍劃出精確的路徑。通過(guò)Ethernet POWLINK可以確保無(wú)抖動(dòng)的將設(shè)定點(diǎn)轉(zhuǎn)移到正在運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)中。另外，此系統(tǒng)可以無(wú)限添加I/O點(diǎn)。 基于靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和大量的功能塊，可以為客戶量身定制專門的產(chǎn)品線。另一個(gè)關(guān)鍵是自動(dòng)化解決方案可以封裝在應(yīng)用層而不是直接裝在CNC核心部件，這樣，這套方案對(duì)其他生產(chǎn)商也適用。 軟CNC包含廣泛而系統(tǒng)的功能塊。依照DIN 66025標(biāo)準(zhǔn)，可編寫部分程序和運(yùn)動(dòng)控制。將主程序和子程序分開(kāi)可以使NC程序管理明晰化。常用的功能塊也可以添加到基本的功能塊中。當(dāng)需要擴(kuò)展功能塊時(shí)，編程環(huán)境支持高級(jí)語(yǔ)言，比如：循環(huán)語(yǔ)句，條件語(yǔ)句，選擇語(yǔ)句。通過(guò)這個(gè)強(qiáng)大的界面，在PLC中進(jìn)行應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)交換。執(zhí)行各種功能塊來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。在執(zhí)行程序時(shí)，可以改變工具的半徑或路徑端點(diǎn)等數(shù)據(jù)，保持特定數(shù)據(jù)與路徑的同步。 動(dòng)態(tài)特性 當(dāng)在一定的技術(shù)領(lǐng)域使用路徑控制時(shí)，影響路徑動(dòng)態(tài)特性（比如：路徑速度、加速度和遲滯等特性）是至關(guān)重要的。對(duì)于特定的應(yīng)用，在系統(tǒng)運(yùn)行中改變動(dòng)態(tài)特性或根據(jù)路徑半徑、曲率自動(dòng)調(diào)整動(dòng)態(tài)特性都是非常必要的。 額外的功能會(huì)在切割直徑補(bǔ)償中找到。無(wú)效的交叉點(diǎn)，凹槽和峰值在通路上不需要斷點(diǎn)，這個(gè)功能如果用在等離子切割機(jī)上不會(huì)損害工作臺(tái)，相反還會(huì)根據(jù)客戶的要求自動(dòng)糾錯(cuò)。 集成“前視”功能保證了路徑速度的最優(yōu)化。尤其是機(jī)器在指定的路徑中頻繁的加速時(shí)顯得尤為重要，“前視”功能可以避免設(shè)備的震動(dòng)。 校正誤差 有時(shí)候?yàn)榱颂岣呒庸ぞ珳?zhǔn)，我們需要跳過(guò)一些固有定律。在一些特定的環(huán)境中，我們通過(guò)提高動(dòng)態(tài)軸的限定值來(lái)達(dá)到更好的效果。讓我們來(lái)看以下例子。在切割過(guò)程中，刀具可以自動(dòng)沿著路徑的切線運(yùn)行。當(dāng)在兩個(gè)路徑之間轉(zhuǎn)換時(shí)，刀具會(huì)以超過(guò)特定的速度運(yùn)行，這樣刀具不能很快的被調(diào)準(zhǔn)運(yùn)行。為了保持在限定值內(nèi)，路徑實(shí)際運(yùn)行速度要降低。然而，速度的降低會(huì)極大影響刀具的切割質(zhì)量。因此，提高動(dòng)態(tài)軸的限定值要優(yōu)于降低刀具速度的效果，它基本不會(huì)對(duì)切割質(zhì)量造成影響。其他有益的功能塊包括3D工作平臺(tái)的自由旋轉(zhuǎn)和機(jī)械軸的傾斜糾正。當(dāng)然，也可以校正工具來(lái)補(bǔ)償無(wú)級(jí)工作平臺(tái)。 傾斜糾正對(duì)于機(jī)械上無(wú)法使坐標(biāo)軸保持垂直或者很難保持垂直時(shí)非常有用，軟CNC會(huì)影響部分程序因此實(shí)際路徑和理想路徑不一致。軟CNC在水平坐標(biāo)軸上具有糾錯(cuò)功能。這包括主軸輪廓錯(cuò)誤和背隙補(bǔ)償。這些功能塊可以控制精確的運(yùn)動(dòng)路徑。 不只是CNC 所有這些功能塊不只局限于CNC區(qū)域的應(yīng)用。如上所述，越來(lái)越多的設(shè)備上配有功能塊或工業(yè)機(jī)器人，以實(shí)現(xiàn)比如放置或移動(dòng)工作臺(tái)的任務(wù)。因此，使用同類系統(tǒng)控制整個(gè)自動(dòng)化流程的方案不再是夢(mèng)想，軟CNC的接口可以被系統(tǒng)識(shí)別。這里有兩個(gè)特別相關(guān)的轉(zhuǎn)換功能塊。第一個(gè)是反向運(yùn)動(dòng)或反向轉(zhuǎn)換，第二個(gè)是直線運(yùn)動(dòng)或正向變換。 [size=2][align=center]貝加萊研發(fā)的軟CNC與傳統(tǒng)的CNC系統(tǒng)不同，不同 點(diǎn)在于軟件CNC將所有組件集成到一個(gè)系統(tǒng)中， 軟CNC是嵌入在PCC的操作系統(tǒng)中，這樣滿足了 大量復(fù)雜控制的要求。[/align][/size] 利用正向變換功能，空間的位置點(diǎn)可以通過(guò)機(jī)器人的關(guān)節(jié)角來(lái)計(jì)算。反向轉(zhuǎn)換是其相反數(shù)，或基于空間位置的結(jié)合點(diǎn)來(lái)計(jì)算。這個(gè)原理利用了數(shù)控系統(tǒng)控制機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。軟CNC的這個(gè)特點(diǎn)可以大量應(yīng)用。比如：如果用一系列簡(jiǎn)單的直線來(lái)代替自由的曲線，集成的“前視”功能則保證了路徑速度的最優(yōu)化。 此結(jié)構(gòu)非常適合對(duì)路徑精度要求很高的應(yīng)用，但是也適用于簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。多種控制步驟由操作員來(lái)控制執(zhí)行。機(jī)器人內(nèi)含存儲(chǔ)條。它會(huì)按照存儲(chǔ)條中設(shè)定的程序路徑和位置執(zhí)行。軟CNC支持6軸機(jī)器人和SCARA系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換功能。這樣，編程就可以在CNC系統(tǒng)中進(jìn)行；然而，6軸機(jī)器人對(duì)其姿勢(shì)的描述有特殊的意義?？梢杂肵,Y,Z來(lái)描述空間位置，也可以用A,B,C來(lái)定義趨向（比如：像歐拉角）。將來(lái)，也會(huì)有其他的程序可以控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。 這個(gè)理念已經(jīng)開(kāi)啟創(chuàng)新的運(yùn)動(dòng)控制方案之門。 [size=2]作者： Gernot Bachler在貝加萊奧地利Eggelsberg總部從事運(yùn)動(dòng)控制的研發(fā)工作。 “設(shè)備廠商要的不只是簡(jiǎn)單的控制器，而是對(duì)設(shè)備自動(dòng)化的完全掌控。這包括驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)（路徑控制），基于視覺(jué)和網(wǎng)絡(luò)的組件。具有CNC功能塊的路徑控制會(huì)成為自動(dòng)化控制的集成部分。貝加萊把所有這些組件集合到一個(gè)系統(tǒng)中，形成了一套嶄新的方案?！盵/size]