真精华布衣68期

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Rohwedder股份有限公司研发生产的自动化光学检测系统,主要用于大批量生产变速器零部件的在线质量检测。在该设备中采用了Rexroth公司的检测技术。

Rohwedder股份有限公司(以下简称Rohwedder公司)采用Rexroth公司的检测技术研发生产的在线质量检测设备,可以极高的速度完成几微米的误差检测。为保证5班次生产的顺利进行,该系统的主运动设备全部采用Rexroth公司的线性轴。此外,该设备还要求结构紧凑,因此其采用了 Rexroth公司的伺服电动机和Indradrive-Reglern调节器。

Rohwedder公司微技术中心的项目领导人Andreas Goertz先生强调:“Rohwedder公司是一个为数不多的既生产机械产品又生产光学检测仪器的制造商。”这家位于Bruchsal市的企业是提供微小型工件生产加工设备和技术的专业厂。因此,Andreas Goertz先生继续说道:“我们经常与用户的设计和研发技术人员一起研发具有独创性的生产加工流程和节约资金的自动化技术设备。”这样的合作使得“快速进行大批量生产”成为可能。Rohwedder公司的特种机床设备种类繁多,包括加工手机扬声器零件、哮喘喷雾器、机械手表和精密零件以及SMD感应装置零件的各类机床。此外,Rohwedder公司还将在超洁净室条件下大批量灵活生产、加工和制造不同零件的设备纳入了自己的服务范围。

Rohwedder公司的工程师还与Schwester-Competence中心的技术人员一起,为欧洲的一家汽车零部件供应商设计研发了用于变速器底壳检测的AOI自动化光学检测系统。被检变速器底壳的加工精度达几微米,其对变速器的功能和使用寿命有着决定性影响。此特种机床在各个坐标轴方向的主运动设备使用的都是Rexroth公司的CKK电力驱动装置——线性轴。结构紧凑的线性轴大大方便了设备的调整和试车,能够顺利的与特种机床安装在一起,并保证了其在5班制生产中的高可靠性。

2s内即可做出判断

带有集成式Compact模块线性轴的特种机床可与生产线顺利配套,完成变速器底壳的加工,并把加工后的底壳经清洗工位运送到检测工位。利用检测工位上的两个芯轴来完成底壳的定位和夹紧,并将其抬高到适合旋转的检测高度。50kHz的逐行摄像机可从不同角度对底壳进行检测。Andreas Goertz 先生说:“我们的检测系统每检测一个工件就采集500Mbyte的数据。”2s之后,检测软件就能得出“合格或者不合格”的判断结果,并在下一工位处按照合格与否将产品分类放置。所以,这就要求该检测仪器要有快速的数据处理能力。检测软件应在检测时直接发现工件制造的误差,对大量数据进行分析判断,并与图纸规定的理想状态进行比较。一个工件的平均检测时间仅为7s。

Rohwedder公司在AOI自动化光学检测设备的机械运动系统中采用了5套Rexroth公司的CKK线性轴系统、伺服电动机和调节器。行程为 260~600mm的集成Compact线性轴模块的运动定位精度可达几微米。每个线性轴模块均由精制的铝合金型材导轨、铝合金导轨护盖以及对安装附件有保护作用的聚酯密封件组成。较大的丝杠直径和丝杠螺距以及双向浮动轴承保证了较高的运动速度和定位精度。

相同的外形尺寸

具有7级加工精度的中置滚珠丝杠驱动装置允许很小的高度尺寸,从而减少了其占用的空间。Rohwedder公司在长工作台中使用的是4个线性导轨;在单轴的短工作台中,使用的是2个线性导轨。集成式Compact模块通过其无间隙的滚珠丝杠螺母保证了每个线性轴都有高达0.01mm的定位精度和 0.005mm的重复定位精度。滚珠丝杠导轨及其驱动系统都有从两侧集中补充润滑油的可能性,从而减少了维护保养费用。Traverse的铝合金双列预紧力圆锥滚子轴承和浮动双列球轴承为无间隙的动态性能提供了很好的保障。定心螺纹和固定螺纹则提供了很好的安装性能。由于相同规格的Compact集成导轨模块的外形尺寸都是相同的,因此用户可以自由选择滚珠丝杠驱动系统、齿形皮带驱动系统及线性电动机,从而使用户有可能利用标准的线性系统零部件按照特定的动态性能和精度要求构成线性轴。Andreas Goertz先生强调:“对线性轴的特殊要求是维持系统可靠持久工作的前提。”每天24h的工作对线性轴所有的机械零部件都提出了很高的要求。AOI自动化检测设备的每一次停机检修都会导致整个生产线的停产。Goertz先生表示:“因此,坚固耐用和良好的维护保养性能是选择这一机床零部件的重要标准。”

提供全套解决方案

对Andreas Goertz先生来讲,很重要的一个决定性因素是:“我们希望与能够提供成套解决方案的供应商合作。因为我们想把自己的精力集中在复杂的生产流程方面。 ”Rohwedder公司选择了Rexroth公司的成套解决方案,包括Indradyn电动机和Indradirve调节器。Goertz先生根据自己多年来的实践经验说道:“利用多个供应商提供的线性轴总会在安装和调试时带来其他的附加费用。”相互匹配的电动机与调节器组合保证了最高10m/s的运动速度和最高15m/s2的加速度,也保证了极高的效率和生产能力。Indradrive驱动装置可经过通信接口与Profibus-DP总线系统、 Canopen总线系统、Sercos或者Devicenet总线系统简单快速的集成到不同的自动化方案之中,在世界各地使用。

Rohwedder公司还特别看中这一线性轴系统的各个部件所具备的良好的维护保养性能。其项目工程师Gotthard Drexler先生说道:“在出现故障时,我们只需把Indradirve伺服驱动系统的控制部件更换一下就可以了。而其中的闪存和保存的所有数据都可以继续使用。” Rexroth公司的控制软件已经包含了所有必须的基本功能,如定位驱动、位置调整、转速调节和扭矩调节等。标准化的扩展软件还包括了大量的线性轴错误修正、主轴控制功能、轴同步功能、电子凸轮开关功能及内置的Motion Logic工艺技术包等。在新研发的Rexroth-Indradyn-S电动机中,Rohwedder公司选用了每转128频次的Hiperface绝对值信号发生器,从而避免了在设备重新启动时返回参考点的操作,节约了大量的宝贵时间。

快速设计和安装

线性模块组合可以作为驱动系统、线性导轨系统和基本件构成大量使用灵活的机械系统。构成系统的性能相互匹配的零部件通常比特别设计的专用件结构更紧凑且更轻巧。在过去单独设计和制造的自动化上下料机构和其他自动化装置中,集成式的线性轴模块能够帮助用户选择合适的系统部件,实现简单的订购和快速的安装。Rexroth模块化集成式线性轴的另一个优点是:在一个系列中,所有的主要件和变形结构件的外形尺寸都是相同的。因此设计师可集中精力进行不同驱动方案的设计,而不必劳力费神的考虑相互匹配的问题了。

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