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LMS ServoTechnics gelten Mathematik auf mechanische Komplexität für den Maschinenbau zu reduzieren

LMS ServoTechnics
  • Durch die Verwendung von Mathematik und die Rechenleistung der MC-Serie Servo Bewegungs-und Maschinensteuerungen Motion Trio, war die Automatisierungssysteme Integrator LMS ServoTechnics Lage, deutlich vereinfachen die Größe, Komplexität und Kosten der mechanischen Konstruktion in zwei seiner jüngsten Anwendungen.

Gloucester basierend ServoTechnics LMS (LMS) arbeiten in der Automatisierungsspektrum, seine Kunden mit Automatisierungssystem-Lösungen, die oft für ein Querdenken Ansatz nennen. Zwei neue Anwendungen zeigen die Vorteile der Blick auf Anwendungen aus mathematischer Sicht-und Bewegungssteuerung, um die besten mechanischen Systemlösung zu überdenken. Beide Beispiele haben Kosten und die Komplexität des mechanischen Set-up in einem Trade-off für komplexere Kontrolle, aber mit reduzierter Gesamtkosten reduziert. Sie behielten auch einfache Maschinenbedienung, wo leicht verständlich Parameter 'realen' in Verbindung Bewegung Positionen mit der Macht des Trio Motion-MC seriescontrollers umgewandelt.

Querdenken bewegt sich 'über den Tellerrand'
Boldman Limited ist einer der führenden Anbieter von maßgefertigten Zutrittslösungen in Großbritannien und bietet Arbeitsplattformen und Türme für eine Vielzahl von Branchen, die maximale Sicherheit in der Höhe gewährleisten. Für ein neues Projekt für BAe Systems wurden sie aufgefordert, ein Paar 12 meter hohe Türme zu bauen, um eine große 30 m3, 2.5 Tonne Kastenstruktur mit Messausrüstung vertikal anzuheben und zu tragen. Ein Referenzpunkt, der sich auf der Ausrüstung und innerhalb der geschlossenen Kastenstruktur befindet, musste mit einer Genauigkeit von weniger als einem Millimeter und 0.1 Grad über mehrere Meter vertikaler Bewegung präzise positioniert werden, indem die Ausrüstung progressiv gekippt wurde, um ihre Ausrichtung zu einem Ziel beizubehalten weg von der Messausrüstung.

Eine traditionelle mechanische Lösung, die Geräte über die erforderlichen Referenzpunkt kippen würde eine große durch die horizontale Achse der Drehpunkt ausgerichtet Stellachse erforderlich gemacht. Dies würde verlangen, dass das mechanische System - ein Drehtisch oder eine große Motor-Getriebe - und sein Antriebssystem zusammen mit der 2.5 Tonne Kasten angehoben. Das traditionelle Konzept würde eine robustere Turm und eine Kastenstruktur mit erhöhtem Gewicht, mehr Hubkraft und erfordern einen erheblichen Mehrkosten für die Lösung gebracht hätte. So wurde eine laterale und (bitte entschuldigen Sie das Wortspiel) "out of the box"-Ansatz berücksichtigt und eingesetzt.

LMS ServoTechnics gelten Mathematik auf mechanische Komplexität für den Maschinenbau zu reduzierenZusammen mit Ingenieuren Boldman und BAE Systems, LMS entwickelt, dass die Box-Struktur selbst, die ohnehin notwendig, um vertikal angehoben werden, könnte durch unabhängiges Antreiben es um horizontale Drehpunkte an seinem vorderen und hinteren gekippt werden. Durch die Fixierung des Messeinrichtungen in einer bekannten Position und Anordnung der vertikalen Antriebselemente mit zwei vordere und zwei hintere voll synchronisierten Linearantriebe Positionierung der Box aus diesen Drehpunkten, war es eine relativ einfache Aufgabe, die Trigonometrie zu berechnen, um den Bezugspunkt auf halten die Messeinrichtungen wie der Turm erhöht und gesenkt wird.

Mit der Lagebeziehung zwischen den Linearantriebe und der Bezugspunkt um eine kostengünstige Riemen angetrieben Aktuator-System entwickelt, über die Auslegung des LMS-Anwendung mit Stober Servoantrieben und Motoren mit Absolutwertgeber Feedback Stober Präzision Qualität Kegelrad-Getriebe gekoppelt. Die Bereitstellung der erforderlichen Präzision und Drehmomente für einen so großen Teil der Ausrüstung, offenbarte das endgültige Design der bekannten Geometrie des mechanischen Systems und die Formel zur Berechnung der Referenzpunkt wurde mit einer einfachen Tabellenkalkulation entwickelt.
Die Kalkulationstabelle war an sich schon sehr nützlich für die Entwicklung des mathematischen Modells, aber die Schönheit der Anwendung liegt darin, dass die Controller der Trio Motion MC-Serie über leistungsstarke mathematische Funktionen verfügen, die solche komplexen Formeln verwenden können. Übersetzen Sie also mit einem sehr einfachen TrioBASIC-Code die gewünschten Vertikal- und Rotationskoordinaten für den Referenzpunkt in die absoluten linearen Abstände, die für jedes Paar synchronisierter Aktuatoren erforderlich sind. Durch die 64-Bit-Servosteuerung und die Absolutwertgeber-Rückkopplung behält der MC Motion Coordinator außerdem eine sehr genaue Zielposition bei, selbst wenn die vertikale Achse verschoben wird. Die Anwendung wurde von LMS unter Verwendung der Konfigurations- und Konnektivitätssoftware Motion Perfect von Trio mit TrioBASICcode in der MC-Serie entwickelt, die an ein Pro-face-HMI angeschlossen ist. Das Programm ermöglicht es dem Bediener lediglich, das Messgerät anzufordern, um die erforderliche Höhe und den erforderlichen Winkel beizubehalten. In einem anderen Modus kann der Bediener die vertikale Position in Millimetern eingeben und das System bestimmt den Winkel so, dass das Messgerät direkt auf die Mitte eines sich bewegenden Ziels zeigt, das bis zu 12 Meter entfernt sein kann.

Ein weiterer Vorteil der vereinfachten mechanischen System der Maschine ist, dass der Referenzpunkt auf dem Messeinrichtung kann sehr leicht durch einfaches Einstellen der Formel geändert werden. Dies bedeutet, dass die komplette Teststand hat die Flexibilität, für verschiedene Teststück Designs anpassen sollte die Notwendigkeit entstehen - etwas, das körperlich und teuer Neugestaltung brachte und Bewegen des Drehstellungsregler in der traditionellen Lösung hätte.

Angular lineare Transformation
LMS ServoTechnics angewandt auch sein Querdenken Methodik zur linearen Transformation Lösung für ein weiteres seiner Kunden bestimmen, einen Winkel, wenn eine neue Anforderung für eine kritische Komponente hergestellt Volumen zu groß war für ihre Strommaschinen, die auf Drehtische basierten. Um den gleichen Produktionsprozess so ähnlich, aber kleiner dimensioniert Winkelkomponente s verwenden, würden die daraus resultierenden Maschinenvolumen unpraktisch groß und sehr teuer in der Herstellung sein.

LMS ServoTechnics gelten Mathematik auf mechanische Komplexität für den Maschinenbau zu reduzierenLMS arbeitete eng mit Maschinenbauingenieuren des Unternehmens zusammen, um ein neuartiges lineares XY-Positionierungssystem mit einer zusätzlichen interpolierten Linearachse und einer schwenkbaren Werkzeugbasis zu entwickeln, wobei das Werkstück effektiv gedreht wird, um Winkelpositionen während des Bearbeitungsprozesses zu erreichen. Das Heavy-Duty-Positioniersystem wird von Stober-Drehservomotoren mit eingebautem Encoder-Feedback angetrieben, die Präzisions-Kugelumlaufspindeln mit beweglichem Schlitten tragen, der auf Linearführungslagern gelagert ist. Da das mechanische System unter Verwendung dieser Komponenten entworfen und entwickelt wurde, konnte seine Geometrie verwendet werden, um die Winkel-zu-Linear-Transformationskoordinaten in einer Kalkulationstabellen-basierten Formel zu erzeugen, die in den Trio-Bewegungscontroller übertragen würde, um den speziellen Tisch in jede Position zu positionieren. schnell und mit einer Genauigkeit von weniger als 10 Mikron.

Für diese Anwendung ist die mathematische Beziehung viel stärker, aber effektiv die Baureihe MC Steuerung funktioniert in ähnlicher Weise, dass der BAE-Positionierungssystem. Hier gibt der Bediener Informationen für das fertige Produkt in Bezug auf Teil Verweise sowie für rotatorische und lineare Positionsinformationen für die zusätzliche Bearbeitungsfunktionen. Um diese komplexen Anforderungen anzupassen, werden zusätzliche Informationen heruntergeladen und zu Beginn des Verfahrens in der MC4 Controller-Speicher gespeichert.

Lawrence Mummery-Smith von LMS kommentiert: "Für beide Anwendungen muss der Bediener nichts über die Funktionsweise der Maschine wissen. Dies ist ein wichtiger Punkt - und meiner Meinung nach, wie eine Maschinenbedienerschnittstelle sein muss. "Die komplexere Steuerung erlaubt vereinfachte Mechanik, muss aber nicht teuer sein, wie Mummery-Smith erklärt," während der Kompromiss für das vereinfachte Die Komplexität der Berechnung der erforderlichen Positionen wurde durch einfache Berechnungen erhöht, und die funktionsreichen Motion Controller der Trio Motion MC-Serie ermöglichen diese Anwendungen zu äußerst wettbewerbsfähigen Gesamtkosten, wenn alle Aspekte der Anwendungsentwicklung berücksichtigt werden. "

Die kleinere und viel elegantere Lösung wurde als Ergänzung zu einer bestehenden Produktionsmaschine entwickelt und spart erhebliche Kosten gegenüber der potenziellen großen Drehtischlösung. Zu den weiteren Vorteilen gehörte auch eine höhere Positioniergenauigkeit - da Linear-Präzisions-Positionierer eine höhere Genauigkeit erreichen können als Drehtisch-Maschinen, bei denen Spiel und andere Bewegungsverluste tendenziell häufiger auftreten. Die neue angepasste Maschine kann auch für die Herstellung von ähnlichen Komponenten aller Größen verwendet werden, wodurch eine erhöhte Produktion über die gesamte Bandbreite der Produktion des Kunden ermöglicht wird.

Für technische und Produktinformationen kontaktieren Sie bitte Mark Kennelly:

Trio Motion Technology
Shannon Way
Tewkesbury
Gloucestershire GL20 8ND
Großbritannien
Telefon: + 44 (0) 1684 292333
E-Mail: [Email protected]
Web: www.triomotion.com

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