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能全面满足各种加工应用需求,在第十六届中国

2019-10-14 20:18

近日,西门子推出新一代Sinumerik 828数控系统软硬件产品组合,深入推进标准型数控市场的数字化。升级后的Sinumerik 828软硬件产品组合借助全面的数据接入,基于云的数据收集、分析与处理,强化的OPC UA通讯,系统侧对PC进行远程桌面控制等功能,让Sinumerik 828的机床制造商与用户能够充分挖掘数字化带来的价值。 其中,升级后的Sinumerik 828软件涵盖了全系列双通道加工应用,俯仰补偿、高级位置控制等智能补偿功能,有效保障出色的加工质量,防碰撞功能让机床的加工运行更加安全可靠,为车、铣、磨等工艺应用提供了更高精度和效益保障,能够显著提升机床的性能。在硬件方面,新一代Sinumerik 828配备处理速度更快,存储空间更大的控制器、功能强化的15.6’’多点触控智能化操作面板,1GB带宽以太网接口以及3.0版本的USB接口,可以极大的提升对于大型数据传输及处理的操作效率。优异、可靠的性能以及完善的功能可以全面满足标准及双通道车削、铣削、磨削机床在各个行业的应用。 Sinumerik 828新增加两种规格的 Sinamics S120 Combi集成一体式驱动器,设计紧凑、安装方便,支持3倍过载,为各种不同应用及性能需求的设备提供更多灵活的配置选择。 全新的Simotics S-1FK2伺服进给电机采用先进的设计以及优异的惯量匹配,确保更平稳的转矩输出并有效保障精益加工质量。紧凑的设计理念成就了更小体积的电机,实现更优化空间利用及灵活的设备设计。信号电缆采用螺纹形式实现更牢靠的连接。 全新风冷型Simotics M-1PH3主轴电机配置高分辨率的编码器,优异的冷却系统设计能够有效保障平稳运行,两倍过载能力可以充分满足机床高动态主轴的需求,支持无编码器运行方式,能全面满足各种加工应用需求。

·基于数字化平台推进机床行业全价值链的数字化

模拟式、混合式、数字式。模拟式和混合式的输入部分是模拟输入,区别在于混合式伺服系统的输入经过数字偏差器后进入模拟调节器。这三种方式的伺服系统都有位置反馈和速度反馈。 目前的伺服驱动技术是数控技术的重要组成部分。与数控装置相配合,伺服系统的静态和动态特性直接影响机床的位移速度,定位精度和加工精度。现在,直流伺服系统被交流数字伺服系统所取代;伺服电机的位置,速度及电流环都实现了数字化;并采用了新的控制理论,实现了不受机械负荷变动影响的高速响应系统。 其主要新发展的技术有: a.前馈控制技术。过去的伺服系统,是把检测器信号与位置指令的差值乘以位置环增益作为速度指令。这种控制方式总是存在着跟踪滞后误差,这使得在加工拐角及圆弧时加工精度恶化。所谓前馈控制,就是在原来的控制系统上加上速度指令的控制方式,这样使伺服系统的跟踪滞后误差大大减小。 b.机械静止摩擦的非线性控制技术。对于一些具有较大静止摩擦的数控机床,新型数字伺服系统具有补偿机床驱动系统静摩擦的非线性控制功能。 c.伺服系统的位置环和速度环均采用软件控制,如数字调解和矢量控制等。为适应不同类型的机床,不同精度和不同速度要术,预先调整加、减速性能。 d.采用高分辨的位置检测装置。如高分辨率的脉冲编码器,内有微处理器组成的细分电路,使得分辨率大大提高,增量位置检测为10000 p/r以上;绝对位置检测为1000000 p/r以上。 e. 补偿技术得到了发展和应用。现代数控系统都具有补偿功能,可以对伺服系统进行多种补偿,如丝杠螺距误差补偿,齿侧间隙补偿、轴向运动误差补偿、空间误差补偿和热变形补偿等。另外,伺服电机和步进电机在数控系统中都有应用,这里介绍一下二者的区别: 步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系。目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中,特别在运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然在控制方式上两者相似,但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异: 1.控制精度不同:两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。而交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证,以松下全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2500线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为 360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。 2.低频特性不同:步进电机在低速时易出现低频振动现象,振动频率与负载情况和驱动器性能有 关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。而交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能,可检测出机械的共振点,便于系统调整。 3.矩频特性不同:步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。 4.过载能力不同:步进电机一般不具有过载能力,而交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了 力矩浪费的现象。 5.运行性能不同:步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。 6.速度响应性能不同:步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以松下MSMA 400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。

·通过mindsphere连接现场数十台机床,实时采集并分析机床数据,以提供优化建议

能全面满足各种加工应用需求,在第十六届中国国际机床展览会上。·借助sinumerik run myrobot /direct control实现数控系统与机器人的直接集成

·推出针对标准型机床市场的新一代sinumeirk 828数控系统

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在第十六届中国国际机床展览会上,展示了持续升级的机床行业数字化企业解决方案,以及其为机床制造商和机床用户挖掘数字化带来的巨大潜能。西门子以“机床数字化制造——正当时!”为主题,向机床制造商和用户呈现了其端到端的数字化解决方案如何实现数据分析、资源管理和机床性能的大幅提升。数字化是不同行业机床客户提升生产力的首要因素,西门子数字化企业产品组合既有针对整条生产线和工厂的全面数字化解决方案,也有对复杂机床进行数据分析和性能强化的实时边缘计算应用,不仅适用于传统机床行业的应用,也适用于增材制造和航空航天领域。

基于数字化平台,实现机床行业全价值链的数字化

西门子能够借助其全面解决方案,在虚拟世界中对机床用户的实际工艺链进行仿真设计,创建机床制造全价值链数字化双胞胎,涵盖产品设计、生产规划、生产工程、生产制造和数字化服务。

西门子为机床行业提供的数字化企业解决方案依托于一系列集成、统一的开放式数字化平台:

§西门子基于云的开放式操作系统mindsphere能够帮助机床行业客户充分利用基于云的数字化优势。

§西门子工业边缘计算(siemens industrial edge)平台支持在机床端直接完成本地高性能数据处理,并将其集成到相关的解决方案之中。在这个平台中,西门子专为机床行业的边缘计算应用提供了sinumerik edge平台,可在机床运行过程中实现高频的数据处理,并与自动化解决方案相集成。

§西门子数控系统数据采集与分析平台(sinumerik integrate)可以实现对机床生产车间的生产管理、加工性能分析、机床状态监控等功能,而且提供了标准的数据接口,能够将机床集成到制造执行系统和企业资源管理系统等生产it中,从而发挥工厂内数据处理的各种优势。

针对以上数字化平台,西门子还推出了一系列应用。例如,在用于状态监测的manage mymachines应用之外,西门子mindsphere的新应用analyze myperformance/oee monitor,为用户分析设备的可用性与利用率,计算和评估设备综合效率,从而大幅简化生产规划过程;sinumerik edge边缘计算的新应用optimize mymachining/trochoidal则能够帮助机床用户持续改进应用,减少刀具损耗、延长机床使用寿命、从而降低总库存成本,以提高机床的可用性并显著提高生产力。sinumerik integrate数控系统集成的新应用manage myresources可呈现刀具整个生命周期的状态,而optimize myprogramming/nx cam editor则可轻松实现加工程序的优化和调整。

机床制造商及用户都能够借助西门子数字化平台,灵活使用本地数据处理和基于云的数据处理,实现数控系统与it的集成,从而大幅提高生产灵活性与效率、缩减工程投入和产品上市时间,并通过数字化来巩固并扩展在全球市场中的竞争力。在展会现场,有数十台来自机床厂商的设备连接到了mindsphere应用程序manage mymachines以及analyze mymachines。

此外,西门子还能够为机床厂商的数字化升级提供从需求分析到方案实施、跟踪分析、再到生产过程持续优化的全面服务。

数控系统与机器人的直接集成

在展会现场,西门子展示了sinumerik数控系统与柯马机器人的直接集成。借助sinumerik run myrobot /direct control解决方案,西门子机床数控系统能够将机器人直接集成到生产环境中,利用sinumerik数控系统来控制机器人,无需额外的机器人控制器便可让机器人完全集成到生产过程中,实现方便灵活的上下料、搬运,乃至直接加工。用户可以在同一界面浏览报警和诊断信息,操作机器人和其它机床单元,对机器人进行数控g代码或者cad/cam编程,让数控机床和机器人的操作达到一体化,从而实现更高精度的加工工艺。该解决方案还能够进一步扩展,从独立的自动化加工岛到整套的网络加工系统,使独立加工站的零件流实现自动化乃至全面的生产规划和控制,从而优化刀具和原料管理及维护,以达到极高的生产效率。

通过机器人与机床数控系统的直接集成,机器人可以获取所有可用的数控系统功能。除了传统的机床行业之外,数控系统直接集成机器人的解决方案还可以用在增材制造、激光加工和航空航天等领域。

澳门新濠新天地3559,创新型自动化与工艺技术组合,推进了标准型数控市场的数字化

在本次展会上,西门子还展出全系列的数控系统解决方案,sinumerik 808、sinumerik 828和sinumerik 840数控系统,全面覆盖从普及型机床和标准机床控制方案、到模块化高级解决方案,再到高端工件生产的智能解决方案。

西门子展示了新一代sinumerik 828数控系统的软硬件产品组合,深入推进标准型数控市场的数字化。升级后的sinumerik 828软硬件产品组合借助全面的数据接入,基于云的数据收集、分析与处理,强化的opc ua通讯,系统侧对pc进行远程桌面控制等功能,让sinumerik 828的机床制造商与用户能够充分挖掘数字化带来的价值。升级后的sinumerik 828软件涵盖了全系列双通道加工、俯仰补偿、防碰撞、高级位置控制等功能,能够显著提升机床的性能,为车、铣、磨等工艺应用提供了更高精度和效益保障。在硬件方面,新一代的sinumerik 828配备处理速度更快的控制器、功能强化的15.6寸多点触控智能化操作面板、1gb带宽以太网接口、全新风冷型simotics 1ph3伺服主轴、支持更高精度光学编码器的simotics 1fk2全新伺服进给电机,以及设计更加紧凑的sinamics s120 combi集成一体式伺服驱动器。

新闻联系人:

西门子有限公司传播部

张争,电话: 86-10-64763263

电子邮件:zheng.zhang@siemens.com

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