STIWA高性能激光焊接設(shè)備應(yīng)用于齒輪箱組件生產(chǎn)
加入技術(shù)交流群
自動化系統(tǒng)制造商 STIWA Automation GmbH 和系統(tǒng)組件制造商APF Produktionsdienstleistungs GmbH 都隸屬于 STIWA 集團，它在歐洲是一家非常著名的產(chǎn)品和組件自動化供應(yīng)商。全新集成有高速傳輸系統(tǒng)的高性能激光焊接機最近已投入生產(chǎn)，為一家世界領(lǐng)先的汽車制造商生產(chǎn)齒輪箱組件。
在傳統(tǒng)的裝配設(shè)備中，工件承載器通過摩擦皮帶在整個工廠中循環(huán)運作。通過這種方式所達到的速度通常不足以滿足高性能生產(chǎn)的要求。除了停止和定位所需的單元之外，還必須代碼閱讀器有一個，以確保處理的是正確的工件承載器。
能帶來高附加值的系統(tǒng)
STIWA 通過使用伺服電機和齒形皮帶作為一個 NC 軸的方式在裝配設(shè)備中成功實現(xiàn)了工件的傳輸，從而讓使得工件承載器能夠?qū)崿F(xiàn)非常精確的定位?？傊亓繛?10 kg 時的傳輸速度幾乎可以達到 3 m/s。此外，訣竅在于工件承載器的識別。只需使用一個簡單的接近開關(guān)，就可以掃描到工件承載器的下方的一個激光編碼板，然后通過 EP1258 數(shù)字量 EtherCAT 端子盒記錄。通過EtherCAT 的時間戳功能（分辨率在納秒范圍內(nèi)），可以在工件承載器經(jīng)過的時候?qū)ζ溥M行識別。智能代碼算法最多可容許有三個讀取錯誤。
傳動皮帶由手動工作站上的步進電機驅(qū)動。通過使用 Beckhoff EP7041 步進電機端子盒 —— 通過智能設(shè)計 ——，工作站可以以安全限速和安全限制轉(zhuǎn)矩的方式實施。
STIWA 是高性能裝配自動化系統(tǒng)的領(lǐng)先供應(yīng)商之一：靈活的基于 EtherCAT 的傳輸系統(tǒng)幫助我們建立了一個新的里程碑
“傳輸系統(tǒng)是實現(xiàn)靈活的高性能自動化的關(guān)鍵之一。除了這里使用的系統(tǒng)之外，我們還需要另外設(shè)計一個用于有效載重為 100 kg 的型號。這樣可以，以相同的速度和安全性在整個生產(chǎn)設(shè)備中傳輸成套發(fā)動機組。”STIWA Holding GmbH 公司總經(jīng)理 Peter Sticht 在描述其自主開發(fā)時如此說道。“輸送不僅僅對我們來說非常重要，它也是價值鏈的一個組成部分，因為有了 TwinCAT NC 之后，我們就有我們自己的全能型 NC 軸。”
各個組件在激光焊接模塊中夾緊并焊接。中心平臺和激光定位單元構(gòu)成了設(shè)備的核心。在這兩個單元中，每個單元都有兩個獨立的應(yīng)用于激光光學的五自由度伺服運動系統(tǒng)構(gòu)成。下面的中心平臺，每個包含 8 個用于精確夾緊工具的伺服軸。為了確保工藝可靠性，測量系統(tǒng)安裝在可更換的工具平臺上。這些系統(tǒng)通過帶增量編碼器接口的 EtherCAT 端子盒 EP5101 和 EtherCAT端子盒 EP1018 及 EP3174 連接到控制器。
所有工具都在 TwinCAT 系統(tǒng)管理器中被參數(shù)化為 EtherCAT 熱連接組，并可在運行期間進行更換。這樣可以在靈活的設(shè)備中焊接最多樣化的組件。工具通過 EtherCAT 熱連接組識別，確保設(shè)備總是配備正確的工具套件。設(shè)備中共安裝了 260 多個 EtherCAT端子盒。所有 180 個伺服軸被控制為全能型 NC 軸，需要相應(yīng)的計算能力，它由 14 個 采用 Intel® Core™2 Duo 處理器的 BeckhoffC6240-0030 工業(yè) PC 提供。
設(shè)備有一個復(fù)雜的工件承載器物流方案，它通過數(shù)據(jù)服務(wù)器進行映像。這樣可確保每個加工模塊總是能夠精確“知道”哪些配方參數(shù)將要用于當前的工件。加工結(jié)果，如測量值、加工狀態(tài)、質(zhì)量標準以及工藝評估總是保持一致。
將散逸熱用于樓宇服務(wù)
雖然 TwinCAT 軟件功能塊確保 — 根據(jù)設(shè)備的動態(tài)情況 —盡可能少地在集熱器中將可用的激光能轉(zhuǎn)換熱能，不管怎樣，樓宇設(shè)備都能夠使用散逸出來的熱量：STIWA 公司大樓，也是采用Beckhoff 設(shè)備控制，使用由激光散逸出來的熱量為工廠大樓和辦公室供暖。
評論