摘要： 位于德國(guó)Villingen-Schwenningen的Baumer IVO憑借multiconDrive，為機(jī)械工程行業(yè)和用戶提供開(kāi)發(fā)具有最高的靈活性的分散主動(dòng)主軸定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用安裝在空心軸上的主軸位置顯示器，操作員只需按下主軸上的兩個(gè)按鈕，即可實(shí)現(xiàn)與直流電機(jī)的直接通信。位置顯示器通過(guò)RS485接口與其他顯示器或控制器聯(lián)網(wǎng)。控制器作為多達(dá)100個(gè)配置文件的存儲(chǔ)和操作單元，并且能夠重新發(fā)送給位置顯示器用于其他操作。通過(guò)網(wǎng)關(guān)使multiconDrive系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)總線兼容，亦即可以集成在主控制系統(tǒng)中?？删幊虆?shù)實(shí)現(xiàn)了與應(yīng)用的完美匹配，例如需要考慮的不同節(jié)距、關(guān)于定位范圍的公差窗口，或者需要同時(shí)依次定位的特定主軸組的分配。如有必要，系統(tǒng)可與已知multicon系統(tǒng)（用作手動(dòng)主軸定位的電子支持系統(tǒng)）的主軸位置顯示器兼容。 所有工業(yè)領(lǐng)域都要求生產(chǎn)、包裝或加工機(jī)械的尺寸、末端位置或?qū)蜓b置能夠通過(guò)可調(diào)軸進(jìn)行調(diào)整，以滿足相關(guān)制造工藝或產(chǎn)品的需要。最合理的解決方案是通過(guò)手輪、曲軸、調(diào)整按鈕等方式進(jìn)行手動(dòng)主軸定位。在大多數(shù)情況下，此方法由安裝在主軸上的一個(gè)簡(jiǎn)單、機(jī)械式位置顯示器來(lái)實(shí)現(xiàn)，以顯示運(yùn)行值。然而，當(dāng)生產(chǎn)周期較短，或者產(chǎn)品頻繁更換時(shí)，此原理的盈利能力將十分有限。如果機(jī)器必須頻繁調(diào)整，則帶聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)器的自動(dòng)化解決方案將有實(shí)踐意義。 普通的自動(dòng)化主軸定位系統(tǒng)通常不直接在主軸上提供分散型顯示和操作選項(xiàng)，然而，目前的許多應(yīng)用都有此要求。在機(jī)器設(shè)置期間或以后每次改造時(shí)，操作員必須通過(guò)集中控制面板操作程序執(zhí)行，而且不可能“親眼”工作。如果他想直接在主軸處檢查程序修改的直接影響，那么他要不需要另一個(gè)人幫忙，要不必須來(lái)回奔跑數(shù)次。另外，不是每一臺(tái)機(jī)器都與支持PLC或PC的生產(chǎn)兼容，因?yàn)槿娮又С窒到y(tǒng)太過(guò)昂貴，特別是對(duì)于小型公司。在大多數(shù)情況下，由于純自動(dòng)主軸定位的工作量和成本的原因，它們完全不可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 位置顯示器與執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器間的通信 位于德國(guó)Villingen-Schwenningen的Baumer IVO意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，并采取了必要的措施。憑借multiconDrive，它們?cè)O(shè)計(jì)出一個(gè)分散型自動(dòng)主軸定位系統(tǒng)，不僅不會(huì)為客戶帶來(lái)任何技術(shù)費(fèi)用，而且由于在主軸處直接訪問(wèn)顯示器和操作，還為用戶提供了最大的靈活性。 系統(tǒng)基于最多32個(gè)主軸位置顯示器。安裝在空心軸上、并集成無(wú)齒輪多圈絕對(duì)值編碼器的顯示器可以直接插入在對(duì)應(yīng)的主軸上，并用內(nèi)六角頭螺釘固定。安裝位置并不重要。位置顯示器直接與直流電機(jī)進(jìn)行通信，該電機(jī)根據(jù)已編程配置文件對(duì)主軸進(jìn)行調(diào)整。此執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以與位置顯示器分開(kāi)安裝，例如安裝在主軸的另一端。如果沒(méi)有空間，可以采用角傳動(dòng)或其他機(jī)械備選方案。機(jī)械工程師可自由選擇驅(qū)動(dòng)器類型。唯一的前提條件是：執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器必須能夠“理解”位置顯示器的數(shù)字輸出信號(hào)。此執(zhí)行機(jī)構(gòu)接口以順時(shí)針或逆時(shí)針傳輸信號(hào)，或從快速運(yùn)動(dòng)切換到點(diǎn)動(dòng)。 可操作的自動(dòng)化解決方案 位置顯示器通過(guò)RS485接口與其他顯示器或控制器聯(lián)網(wǎng)。設(shè)計(jì)用作操作面板的控制器起存儲(chǔ)和操作裝置的作用?？梢源鎯?chǔ)用于多達(dá)32個(gè)主軸的具有不同位置的100個(gè)配置文件，且只需按下按鈕即可發(fā)送給位置顯示器和調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器。它有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)： 與純手動(dòng)主軸定位不同，全電子數(shù)據(jù)處理消除了所有參數(shù)化錯(cuò)誤。與傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器聯(lián)網(wǎng)型集中自動(dòng)化解決方案相比，分散型multiconDrive系統(tǒng)具有一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)，允許操作員通過(guò)控制器或者直接在主軸處干預(yù)定位操作。 各系統(tǒng)的位置值可以通過(guò)自學(xué)習(xí)功能等輸入。安裝工程師可利用位置顯示器處的兩個(gè)按鈕，直接在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整主軸，例如根據(jù)特定樣本進(jìn)行調(diào)整。啟動(dòng)自學(xué)習(xí)功能之后，控制器可自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前正在定位中的主軸。位置值分配給對(duì)應(yīng)的主軸，并保存在選定的配置文件存儲(chǔ)器中。如果根據(jù)另一個(gè)產(chǎn)品的導(dǎo)向裝置和末端位置或制造工藝來(lái)調(diào)整主軸，所有相關(guān)位置數(shù)據(jù)均由控制器通過(guò)總線提供給每一個(gè)主軸位置顯示器，并由該顯示器相應(yīng)地對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整。雙線顯示器顯示運(yùn)行值和對(duì)應(yīng)目標(biāo)值。如有必要，操作員還可以進(jìn)行一些最終調(diào)整，并保存在相應(yīng)配置文件中。由于是絕對(duì)系統(tǒng)，所以即使發(fā)生掉電，甚至正在手動(dòng)調(diào)整主軸，數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。 與機(jī)器控制器或PC機(jī)親密合作 通用主軸定位系統(tǒng)可以輕松集成到帶集中控制裝置的機(jī)器中，即用戶將從分散型操作和現(xiàn)場(chǎng)直接顯示中獲益。網(wǎng)關(guān)使multicon系統(tǒng)與總線兼容，即可與主控制器協(xié)作。控制裝置將實(shí)現(xiàn)近乎無(wú)限的配置文件管理。另外，監(jiān)視器上的定位事件可視化也幾乎沒(méi)有限制。網(wǎng)關(guān)通過(guò)RS485將總線數(shù)據(jù)傳輸至主軸位置顯示器，或者相反。同時(shí)，由于獨(dú)立系統(tǒng)能夠執(zhí)行循環(huán)程序，并通過(guò)主軸位置顯示器輪詢數(shù)據(jù)，所以亦釋放了控制裝置。目前，已提供對(duì)應(yīng)的Profibus DP網(wǎng)關(guān)，并已準(zhǔn)備好用于CAN總線。 輕松匹配應(yīng)用 另外，自動(dòng)主軸定位所用分散型系統(tǒng)提供了更多可能性，以適合各種應(yīng)用。顯示器顯示了目標(biāo)值和運(yùn)行值，可以相對(duì)于安裝位置偏移180°。這也適用于用作方向指示器的箭頭。計(jì)數(shù)方向、轉(zhuǎn)換因子、測(cè)量單位（mm或英寸），以及定位方向，為可選額定值。舉例來(lái)說(shuō)，定位方向確保了目標(biāo)位置一直來(lái)自同一方向，以平衡主軸公差。在進(jìn)入所需位置時(shí)，從快速運(yùn)動(dòng)切換到點(diǎn)動(dòng)或任何閉環(huán)所用參數(shù)均可編程。要根據(jù)各主軸來(lái)調(diào)整系統(tǒng)，用戶也可以輸入相應(yīng)的主軸節(jié)距。這樣，同一系統(tǒng)滿足各種要求，而這是機(jī)械方案不可能實(shí)現(xiàn)的。 另外，系統(tǒng)的安全性亦符合高標(biāo)準(zhǔn)要求。公差窗口的參數(shù)保護(hù)每個(gè)主軸的最大移動(dòng)范圍，以避免碰撞。在設(shè)置配置文件時(shí)，可以最多定義五組，在特定的時(shí)間偏移內(nèi)移動(dòng)相應(yīng)主軸。例如，在設(shè)置新的末位之前，先取下工具是明智之舉。 不斷更新的成熟技術(shù) 即使生產(chǎn)周期較短且產(chǎn)品更換頻繁，也不需要調(diào)整所有機(jī)器主軸。在此情況下，不采用執(zhí)行機(jī)構(gòu)而手動(dòng)調(diào)整很少更改位置的主軸，可以節(jié)約成本。對(duì)于multiconDrive系統(tǒng)，此類混合解決方案不是問(wèn)題。系統(tǒng)可集成傳統(tǒng)multicon系列位置顯示器，從而為手動(dòng)主軸定位提供電子支持系統(tǒng)。移動(dòng)距離的運(yùn)行值和目標(biāo)值，以及手動(dòng)調(diào)整過(guò)程中的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置，均直接顯示在主軸上。因此，機(jī)器設(shè)置期間的所有組合均可適用。 同時(shí)，這些主軸位置顯示器亦提供非常緊湊的設(shè)計(jì)，適用于安裝空間狹小的設(shè)施和機(jī)器――例如車床、包裝系統(tǒng)或電子制造及圖形機(jī)械工程。根據(jù)具體需求，將來(lái)亦提供緊湊型設(shè)計(jì)的multiconDrive。