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03 一月 2018

尖端技术:像鲨鱼牙齿一样锋利

锯片制造商Alesa推出独创研磨机。

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Denta Combi 160

烧结工具在金属加工行业以特别耐磨和锋利度持久著称。由于硬度特别高,加工锯片、钻头和铣削工具非常耗时。为此,来自瑞士Alesa公司的锯片专家自行开发设计了一种用于圆锯片的磨床。这款全自动的新型Denta Combi 160专为多班次作业而设计。其中,采用坚固Washdown涂层的科尔摩根高精度同步伺服电机负责精确定位高频磨头。

锯片加工涉及精确的操作 – 特别是用于高精度金属加工中心时。有各种产品可以提供,包括从HSS钢制成的锯片,到烧结工艺所生成的复杂材料结构。通过Denta Combi 160,Alesa可以确保两条产品线都获得正确的研磨。“研磨这种坚硬的材料会面临需通过水和油尽可能高效地将所产生的热量散发出去的重大挑战”,K. Brunner AG的所有者Christian van Rijs表示,他也是Denta Combi的精神之父。“锯片非常敏感,在锯片边缘的温度变化超过180-200摄氏度时,就会导致材料性能即刻发生变化。从而导致材料结构恶化,硬度显著降低。”

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Alesa已经开发出自己的设备,用于研磨圆形锯片上的锯齿 jupian3
电机把磨削工具定位为坚固的单元

Washdown涂层可以保护电机

AKM Washdown系列电机将会把磨削工具定位为坚固的单元。由于采用了单电缆连接技术,从而节省空间,降低重量:这意味着更小的安装质量在系统中移动。

Van Rijs在Denta Combi中使用高压油喷流,以便锯齿在倒角过程中尽可能保持冷却。“机器对于油的耐受度要高于水。冷却水中含有各种添加剂,这对材料造成压力,并导致机器受损。”然而,由于水吸收研磨过程中所产生的热量的效果要比油更好,因此机器工程师必须增加供油压力– 并将二氧化碳灭火器集成到系统中。为了防止加工中心内部的定位驱动器由于与冷却液体接触而受到不利的损坏,来自Canton of Aargau的专用机器制造商Gränichen采用了科尔摩根的特殊涂层AKM系列伺服同步电机 - AKM Washdown系列,它们采用了由双组分环氧树脂制成的涂层,可以保护浅灰色的装置免受腐蚀性化学物质的影响。

非常光滑的表面还可以确保液体无残留地流出。这使得Alesa新系统的内部清洁更加容易,因为新的驱动技术将会导致较少的污染,冷却液和研磨残留物都不会永久附着。Washdown型AKM伺服电机的性能一般都非常强劲,不受盐雾的影响 – 这就是为什么它们会被用于具有较长使用寿命的海上应用。

 

易于实施的新技术

AKM Washdown伺服电机在锯片直径高达160mm的圆锯片磨床中的作用,就是通过XYZ多轴系统对金刚石砂轮进行三维定位。砂轮本身是由高频电机驱动。工件也是通过AKM Washdown电机在旋转轴上通过切口在砂轮上进行调节。这样可以在几分钟内完成工件加工。Christian van Rijs此前使用他自己开发的电路板控制这些CNC过程,但是现在使用标准的处理器和强大的Ethercat通信。“这让我可以很容易地将现有软件(其中含有我们的基本知识和专业知识)转移到现代硬件上。”我们非常需要这种实现方式,因为采用ISA-总线的老式电路板已经越来越难以采购到了。

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科尔摩根AKD伺服驱动器可以灵活配置

为新型研磨机使用AKM伺服电机的决定,被细化到与AKD伺服驱动器以及现有的Ethercat系统总线通信进行完美协调。通过科尔摩根Workbench执行简单的参数设置和微调选项,这对于控制器来说是一个关键因素。简单的配置在工程设计中是一项真正的优势,特别是与内部开发的CNC相结合。此外,AKD伺服驱动器还可以灵活地与其他制造商的组件相结合,这对于专用机械制造来说绝对是一大优势。

目前,K. Brunner AG的总经理正在寻找一个系统合作伙伴,该伙伴必须拥有尽可能广泛的伺服驱动技术模块,这不仅包括输出方面,同时也包括比如Washdown涂层这样的选项。“这对于我们来说是最佳解决方案”,van Rijs表示。表示说,作为一家特种用途机器制造商,从同一家制造商持续获得小型以及大型电机非常重要。整个项目涉及在工程方面进行深入合作,并且基于以往的其他项目,这种合作已经发展成一种真正的合作伙伴关系。

单电缆连接技术绝对有益

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DentaCombi 160是一款专门用于多班次作业的全自动机器

合作设计的另一个成果就是伺服驱动技术对运动控制所实现的空间节省结构。由于Denta Combi 160被设计成一个紧凑型机器,因此安装可用空间相应比较紧凑。“使用单根电缆连接电机对于我们来说是一项巨大优势,因为我们仅需要连接一半数量的电缆”,Christian van Rijs在谈到关于使用单根电缆连接技术的AKW Washdown伺服电机时解释说。"用于砂轮的高频主轴的四部定位驱动器,以及多个测量系统将会生成多条电缆。如果我们能过通过驱动器技术将这一数量减少一半,那么我们将会节省空间,并且还可以大幅提高灵活性。”
他表示,机器制造商十分关注机器的灵活性,“因为电缆回路也需要与系统其他部分一起移动。这使得整体设计变得更加复杂。”据他表示,每增加一条电缆,就意味着增加MTBF计算失败的风险。

 

jupian 整洁的扁平电缆回路可以延长使用寿命”,Christian van Rijs表示,并且他还希望在理想情况下让电缆变得更细一些,科尔摩根已经拥有纤细型设计,混合电缆的直径不超过11mm。然而,K. Brunner AG的董事总经理仍然认为有进一步发展的潜力。“如果我使用输出功率相对较低的电机来定位驱动器,并且它们仅使用低于2A的电流,那么6mm粗的电缆就足够了,因为单根电缆的尺寸只有0.25平方毫米。我们只是习惯于建造尽可能小的机器,这是我们的专长。”

 

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