Используйте навигацию

Точное управление для пробивного станка

Задача:
обеспечить электропривод и управление для осей 3-тонного пресса, который штампует микромеханические детали для часов, микромеханических, мехатронных, электрических и электронных изделий. Традиционно для этих процессов применяется гидравлический или механический привод.

Решение:
использование двигателей и ЧПУ FANUC для интерактивного электропривода, цифрового управления и контроля всех функций пресса. В результате процесс штамповки находится под полным контролем, благодаря большому количеству отслеживаемых параметров.

Результат:
пресс Greub G3 представляет собой принципиально новый станок для резки и точной штамповки. Для мелко- и среднесерийного производства можно заказать простые и, как следствие, менее дорогостоящие станки, приспособленные для выпуска конкретных изделий, востребованных на рынке.

Пресс Greub G3 — это станок для точной штамповки и резки

Вырубка микромеханических деталей на передовых станках —это процесс, в котором используется преимущественно гидравлический или механический привод. Благодаря оснащению станков электроприводом и системой ЧПУ для осей простая операция становится частью технологии эры Industry 4.0. Швейцарская компания Greub, занимающаяся разработкой и модернизацией станков, обратилась к мировому лидеру в области технологии ЧПУ, продемонстрировав свое знание современных тенденций.

Производителям часов, микромеханических, мехатронных, электрических и электронных изделий требуются мелкие, средние и крупные партии малогабаритных тонких компонентов. Эти детали вырубаются с очень высокой скоростью (до 300 циклов в минуту) из рулонов стали толщиной менее 1 мм. Продолжатель семейной традиции, инженер в области реконструкции станков, Франсуа Максим Грюб (François Maxime Greub), владелец компании Greub Machines SA, основанной его дедом Жаном, своевременно оценил потенциал цифрового управления такими операциями. Несколько лет назад компания FANUC помогла ему оснастить электроприводом небольшие 3-тонные прессы, таким образом адаптировать их к требованиям эпохи цифровых технологий. Эта превосходная интеграция открывает возможности для четвертой промышленной революции Industry 4.0. 

Абсолютный контроль операций

В течение всего времени работы передового пресса должен быть обеспечен точный контроль ряда ключевых параметров: ход вниз ползуна с заданной длиной и возможностью регулировки верхней (ВМТ) и нижней (НМТ) мертвой точки; частота циклов в циклах в минуту; скорость перемещения рабочего инструмента и подачи рулонной стали. Отходы и/или изделие могут удаляться с помощью штампа или поступать на подающую линию, например, для вторичной обработки или для последующего многокомпонентного формования. Точность позиционирования между пуансонами и матрицами зависит от комплектного штампа станка и окончательного повторного центрирования полосы. Качество операций зависит от уровня станка, регулировки усилия пресса согласно прочности материала и периметра вырезаемого изделия или вырубаемой поверхности. Франсуа Максим Грюб и Тьерри Метр, независимый интегратор FANUC, реализовали блестящую идею, которая заключалась в том, чтобы оснастить пресс интерактивным электроприводом, цифровым управлением и средствами контроля всех функций. В результате полностью сохранены все специфические механические функции пресса. Опускание ползуна и контроль его ВМТ/НМТ осуществляется моментным двигателем FANUC DiS с кодировщиком, который выполняет управляемый поворот шарикового винта с усилием прессования 3 т. Подачей стальной полосы управляет линейный двигатель. Полоса разматывается двумя моталками с электроприводом, расположенными с обеих сторон станка. Таким образом скорость подачи контролируется оптоэлектронной системой. Шесть двигателей FANUC с датчиками абсолютного положения обеспечивают цифровое управление защитной дверью. Приводная система программируется и управляется посредством ЧПУ FANUC Power Motion i-A. «Человеко-машинный интерфейс ЧПУ FANUC легко программируется и дает полную информацию о процессах»,—объясняет Тьерри Метр.

Новое изобретение, обеспечивающее приспособляемость

Прессы под управлением ЧПУ давно известны, однако пресс Greub G3 представляет собой принципиально новый станок для резки и точной штамповки. Для мелко- и среднесерийного производства можно заказать простые и, как следствие, менее дорогостоящие станки, приспособленные для выпуска конкретных изделий, востребованных на рынке. В самых передовых станках легко заменяемые стандартные модули для монтажа пуансонов и матриц можно легко устанавливать в комплектные штампы. Цифровой контроллер FANUC с оптическим или лазерным сканером управляет подачей полосы с чрезвычайно высокой точностью. Частотой рабочих циклов, скоростями приближения и резки и глубиной проникновения можно управлять с точностью до двух десятичных знаков. Также полностью программно управляются соотношения между скоростью рабочего хода, толщиной разрезаемого материала и скоростью подачи полосы. Все средства защиты автоматически учитывают рабочее состояние пресса, таким образом безопасность оператора полностью обеспечена. Удобство использования и возможности многофункциональных средств интеграции контроллера FANUC (сенсорный экран, 4 канала, 24 оси) предоставляют неограниченную свободу разработчикам. Возможность изготавливать детали мелкими сериями с высокой повторяемостью при цене массового производства открывает совершенно новые перспективы для производителей часов, микромеханических и мехатронных изделий.

Опережает свое время?

Компания Greub Machines SA со своим партнером FANUC и системным интегратором Тьерри Метром (Thierry Maître) опережают свое время. Выпущенный в 2013 г. пресс G3 не оправдал ожиданий. Интерес к цифровой интеграции станков в рамках концепции Industry 4.0 может изменить ситуацию, а рынок и новые поколения пользователей станков скажут последнее слово. Потребность в изготовлении малых партий более дешевых механических деталей с большей точностью обусловливает тенденцию внедрения цифрового управления во всех сферах производства. FANUC предлагает контроллеры, аппаратные и программные средства и передовые технологии компаниям, идущим в этом направлении. В Швейцарии группа из 50 целеустремленных сотрудников FANUC работает над этой задачей.