1 iTNC 530 HSCI數(shù)控系統(tǒng)

多年來,海德漢公司的數(shù)控系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于車間生產(chǎn)。除了適應(yīng)車間應(yīng)用外,其強(qiáng)大和可靠的硬件設(shè)計(jì)也是突出特點(diǎn)。海德漢公司在EMO展覽會(huì)上展示了適應(yīng)未來要求的全數(shù)字化數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)所有部件全部通過純數(shù)字接口連接:控制部件通過海德漢最新串行控制接口HSCI(海德漢快速以太網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)連接,光柵尺或編碼器通過海德漢公司開發(fā)的EnDat 2.2雙向接口連接。

新一代iTNC 530 HSCI是適用于機(jī)床的輪廓加工數(shù)控系統(tǒng),可控制多達(dá)18個(gè)軸和控制主軸,它采用全數(shù)字化HSCI接口和EnDat2.2接口(圖1)。存儲(chǔ)介質(zhì)為30 GB或16 GB固態(tài)硬盤,支持海德漢對(duì)話格式編程語言、smarT.NC操作模式和ISO格式,可使用FK自由輪廓編程。程序段處理速度快,支持高速3-D加工專用功能。

HSCI以100BaseT以太網(wǎng)硬件為基礎(chǔ),通過以太網(wǎng)的物理鏈路層連接,是海德漢公司專門開發(fā)用于連接主機(jī)、控制單元和其它控制部件的協(xié)議。這個(gè)專用接口允許在很短的周期時(shí)間內(nèi)傳輸大量數(shù)據(jù)。由于HSCI具有一流同步性能,數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆欠€(wěn)態(tài)時(shí)間只有幾ns。海德漢公司這些全數(shù)字化架構(gòu)的一流性能不僅能確保高精度和高表面質(zhì)量,更保證了高運(yùn)動(dòng)速度和整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。HSCI控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)有:(1)硬件平臺(tái)支持靈活和可擴(kuò)展的控制系統(tǒng)(例如擴(kuò)展軸);(2)部件間的數(shù)字通信提高了抗噪聲性能;(3)實(shí)施“功能安全”的硬件基礎(chǔ);(4)簡化連線(初始化工作,配置);(5)變頻器連接方法同原來的PWM接口;(6)整個(gè)系統(tǒng)的電纜長度更長(HSC允許100 m);(7)控制環(huán)數(shù)量更多(最多可達(dá)18軸或2個(gè)主軸);(8)PLC輸入和輸出數(shù)量更多;(9)控制單元可以異處安裝。

CC控制單元最多可支持8個(gè)PL 6000 PLC輸入/輸出模塊,和機(jī)床操作面板連接到MC主機(jī)的串行HSCI總線上。HR手輪直接連接到機(jī)床操作面板上。如果將主機(jī)和顯示單元集成在操作面板內(nèi),這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)更突出,只需一根電源線和一根HSCI線連接電氣柜中的控制單元。另外,主機(jī)與編碼器間也可通過EnDat2.2實(shí)現(xiàn)純數(shù)字連接。見圖2。

2 TNC 620數(shù)控系統(tǒng)

TNC 620是適用于鏜銑類機(jī)床的緊湊型輪廓加工數(shù)控系統(tǒng)(圖3)。它結(jié)構(gòu)緊湊,顯示清晰、易讀,操作靈活,特別適合于銑、鉆、鏜機(jī)床的多功能應(yīng)用,而且支持五軸多功能輪廓加工。TNC 620能動(dòng)態(tài)提前計(jì)算輪廓位置,因此它能更好地調(diào)節(jié)軸速適應(yīng)輪廓過渡要求。它采用特別算法控制進(jìn)給軸,確保路徑控制滿足速度和加速度要求。內(nèi)置的專用過濾器能顯著抑制機(jī)床各部件固有頻率,同時(shí)在保證最佳表面質(zhì)量情況下達(dá)到要求的精度。由于程序段處理時(shí)間只有1.5 ms,因此可以輕松應(yīng)對(duì)高分辨率的高精度輪廓加工要求。TNC 620的全數(shù)字化設(shè)計(jì)使所有部件間的連接全部通過純數(shù)字接口實(shí)現(xiàn):控制部件用串行數(shù)控接口HSCI連接,光柵尺或編碼器通過EnDat 2.2雙向接口連接,整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了更高的可靠性,而且主機(jī)和編碼器間支持診斷功能和無噪聲信號(hào)傳輸。

3 LC 800系列光柵尺

LC 800系列光柵尺(圖4)的技術(shù)特點(diǎn):

(1)絕對(duì)式位置測(cè)量,開機(jī)無需執(zhí)行回參考點(diǎn)操作;

(2)精度可達(dá)±5 μm,測(cè)量長度可達(dá)28 m;

(3)單場(chǎng)掃描技術(shù),信號(hào)質(zhì)量高;

(4)符合DIN EN ISO 13849/DIN EN IEC 61508安全功能要求;

(5)能承受高頻率振動(dòng);

(6)EnDat 2.2絕對(duì)式接口;

(7)與原有增量式LB 382機(jī)械兼容。

4 LC 115系列光柵尺

LC 115系列光柵尺(圖5)的技術(shù)特點(diǎn):

(1)應(yīng)用雙密封條,抗污染能力更高;

(2)測(cè)量長度可達(dá)4240 mm;

(3)絕對(duì)式位置測(cè)量,開機(jī)無需執(zhí)行回參考點(diǎn)操作;

(4)EnDat 2.2絕對(duì)式數(shù)字接口;

(5)單場(chǎng)掃描技術(shù),信號(hào)質(zhì)量高;

(6)符合DIN EN ISO 13849/DIN EN IEC 61508安全功能要求。

5 RCN 8000系列角度編碼器

RCN 8000系列角度編碼器(圖6)的技術(shù)特點(diǎn):

(1)系統(tǒng)精度可達(dá)±1"或±2";

(2)單場(chǎng)掃描技術(shù),信號(hào)質(zhì)量高;

(3)測(cè)量步距可達(dá)29 bit/圈,即每轉(zhuǎn)約53600萬個(gè)位置;

(4)新型密封裝置,抗污染能力更高;

(5)大直徑空心軸,最大可達(dá) φ60 mm或φ100 mm;

(6)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)1500 r/min;

(7)主要用于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和角度測(cè)量工作臺(tái)、擺頭和分度裝置。

6 ERM 2x80系列高速主軸用角度編碼器

ERM 2x80系列高速主軸用角度編碼器(圖7)的技術(shù)特點(diǎn):

(1)對(duì)污染不敏感,防護(hù)等級(jí)達(dá)IP67;

(2)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)35000 r/min;

(3)信號(hào)質(zhì)量好,允許高倍頻細(xì)分;

(4)截止頻率可達(dá)-3 dB≥300 kHz;

(5)有通孔式和鍵槽式兩種磁柵鼓形式;

(6)抗沖擊能力達(dá)400 m/s2;

(7)允許軸向竄動(dòng)為±0.5 mm。

7 TS 249——車床、磨床用3D測(cè)頭

TS 249測(cè)頭(圖8)的技術(shù)特點(diǎn):

(1)精度高,探測(cè)精度≤ ± 5 μm,重復(fù)精度 2σ≤1 μm(3 m/min);

(2)通過電纜傳輸信號(hào);

(3)尺寸緊湊;

(4)使用光學(xué)傳感器,無接觸、無磨損;

(5)內(nèi)部信號(hào)處理,無需外部控制系統(tǒng)接口。