格恩智能的臥式五軸 CNC 玻璃加工中心是公司的高端機(jī)型，采用倍福 TwinCAT 作為開(kāi)放式 CNC 平臺(tái)，并集成靈活的接口和 CAM 套料軟件，實(shí)現(xiàn)了高效便捷的操作。雙電機(jī)消隙功能的使用，顯著提升了 C 軸的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和控制精度，同時(shí)以更具性?xún)r(jià)比的方式取代了原有的直驅(qū)結(jié)構(gòu)。

　　格恩智能科技有限公司是一家智能化玻璃冷加工設(shè)備制造商，主要生產(chǎn)立式鉆銑加工中心、吸盤(pán)式立式加工中心、臥式三軸加工中心、臥式加工五軸加工中心及其自動(dòng)化生產(chǎn)線等多種玻璃加工設(shè)備。這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于玻璃加工行業(yè)，并已經(jīng)出口到全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

　　AIR 3015.5 臥式五軸加工中心是一臺(tái)高端的臥式 CNC 玻璃加工設(shè)備，具有 X、Y、Z 三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)軸和 A、C 兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，可實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)，對(duì)玻璃進(jìn)行鉆、銑、磨、拋光、磨拋任意角度斜邊、測(cè)頭精確定位等加工，可選配不同的刀具對(duì)玻璃進(jìn)行特殊加工。該設(shè)備采用 TwinCAT 3 CNC 系統(tǒng)精確控制各個(gè)伺服軸，并具備自動(dòng)刀具補(bǔ)償功能，可以對(duì)刀具在加工過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)補(bǔ)償。設(shè)備采用自主開(kāi)發(fā)的操控界面，操作簡(jiǎn)單，并支持 CAD 圖形識(shí)別，可以自動(dòng)生成優(yōu)化刀具路徑，以確保加工效率和質(zhì)量。

　　01

　　加工中心的主要功能與結(jié)構(gòu)

　　臥式五軸加工中心是一臺(tái)復(fù)合玻璃加工設(shè)備，可自動(dòng)完成 圓形、橢圓形、多邊形等異形玻璃加工，還可以磨拋任意角度斜邊，加裝測(cè)頭進(jìn)行精確定位加工。

　　加工功能包括：

　　•鉆孔： 使用鉆頭完成不同大小直徑孔的加工

　　•銑形：可銑各種圖形，操作簡(jiǎn)單快速

　　•倒角：可使用鉆孔 + 倒角套或倒角輪倒角

　　•磨邊：可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外形以及安全角磨邊

　　•拋光：可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外形以及安全角拋光

　　在加工斜邊時(shí)，五軸頭可根據(jù)工藝要求自動(dòng)選取金鋼輪、樹(shù)脂輪、羊毛輪等刀具進(jìn)行磨拋任意角度斜邊加工。

　　據(jù)格恩智能科技介紹，機(jī)床的床身、橫梁、X 軸滑板和 Z 軸滑板等主要部件采用最優(yōu)的結(jié)構(gòu)，保證機(jī)床的強(qiáng)度并規(guī)避共振頻率。工作平臺(tái)采用定制模具制造的鋁型材，鋁型材左右槽相互配合，很好的保證了臺(tái)面整體性及剛性，從而保證了玻璃產(chǎn)品的加工精度。

　　X、Y、Z 軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)采用高精度齒輪齒條傳動(dòng)和滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)相結(jié)合的方式，Y 軸采用雙電機(jī)龍門(mén)結(jié)構(gòu)同步驅(qū)動(dòng)橫梁延床身前后移動(dòng)，設(shè)備提供多個(gè)庫(kù)位的固定刀庫(kù)，便于換刀。

　　02

　　雙電機(jī)消隙功能

　　C 雙擺角電主軸是設(shè)備最重要的部件之一。 A、C 雙擺角主軸是帶有中心出水的高速電主軸。A、C 軸分別采用同步帶傳動(dòng)和齒輪齒圈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并用精密行星減速機(jī)和雙齒輪消隙結(jié)構(gòu)來(lái)消除運(yùn)動(dòng)間隙，從而保證異形和曲面的加工質(zhì)量。

　　雙電機(jī) C 軸驅(qū)動(dòng)的擺角因結(jié)構(gòu)負(fù)載大，通過(guò)相應(yīng)的小齒輪共同驅(qū)動(dòng)外圍大的齒輪齒圈， 中間經(jīng)過(guò) 200 速比的行星減速機(jī)，通過(guò)雙電機(jī)的消隙功能后，能夠保證 C1 和 C2 軸在正反運(yùn)行過(guò)程中大大降低機(jī)械的反向間隙問(wèn)題。經(jīng)過(guò)測(cè)試，最終的反向間隙在 0.01 mm 左右。

　　該軟件功能塊在雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主從兩個(gè)電機(jī)之間建立一定的張力，通過(guò) PID 的調(diào)整優(yōu)化整個(gè)控制功能的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，以消除機(jī)械的傳動(dòng)間隙，提高系統(tǒng)的剛性以及運(yùn)行穩(wěn)定性。

　　通用的控制平臺(tái)與伺服控制

　　設(shè)備選用倍福的高性?xún)r(jià)比且結(jié)構(gòu)緊湊的 C6015 超緊湊型工業(yè) PC、EtherCAT I/O以及 AX5000 伺服驅(qū)動(dòng)器。在軟件配置層面，選用的是 TwinCAT 3 CNC 軟件?？刂葡到y(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)版 CNC 控制軟件，它由 1 個(gè) CNC 通道和 8 個(gè)插補(bǔ)軸組成。系統(tǒng)提供的刀具磨損補(bǔ)償功能可以固定或動(dòng)態(tài)補(bǔ)償設(shè)定，補(bǔ)償?shù)毒唛L(zhǎng)時(shí)間加工產(chǎn)生的磨損，提高加工精度。雙電機(jī) C 軸通過(guò) AX5203 伺服驅(qū)動(dòng)器控制，加上開(kāi)發(fā)的雙電機(jī)消隙功能，這樣可以保證加工過(guò)程中的快速響應(yīng)和重復(fù)定位精度。

　　操作界面是由 C# 高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)，通過(guò) ADS 通信將玻璃加工工藝配方管理、手動(dòng)操作及硬件在線監(jiān)控等都整合到一個(gè)平臺(tái)中，提供友好的人機(jī)操作體驗(yàn)。該單元提供多尺寸可選加工方式可以單機(jī)生成或組成自動(dòng)上下料系統(tǒng)自動(dòng)加工。

　　關(guān)于德國(guó)倍福

　　倍福（Beckhoff）是一家專(zhuān)注于自動(dòng)化新技術(shù)的德資企業(yè)，創(chuàng)立于1980年，總部位于德國(guó)威爾市。作為全球自動(dòng)化技術(shù)的驅(qū)動(dòng)者，倍福定義了自動(dòng)化領(lǐng)域的許多標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推動(dòng)者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、I/O 和現(xiàn)場(chǎng)總線組件、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)化軟件、無(wú)控制柜解決方案以及工業(yè)圖像解決方案既可作為獨(dú)立的組件使用，也可將它們集成到一個(gè)完整的控制系統(tǒng)中，適用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設(shè)立40家分支機(jī)構(gòu)，加上全球的合作伙伴，業(yè)務(wù)遍及75個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

　　倍福于1997年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，中國(guó)區(qū)總部落戶(hù)于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)，現(xiàn)有員工350人，辦事處遍及國(guó)內(nèi)30座大中城市。創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電、鋰電池制造、電子制造、汽車(chē)制造、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、包裝機(jī)械、煙草機(jī)械、塑料加工、物流輸送、流程工業(yè)以及智能建筑等眾多領(lǐng)域。

　　公司傾力推廣的 EtherCAT 實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)于2014年成為中國(guó)國(guó)家推薦性標(biāo)準(zhǔn)，并已入編工信部的《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。作為一家技術(shù)驅(qū)動(dòng)型公司，倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽(yù)。倍?；赑C的控制技術(shù)具有良好的開(kāi)放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議，將IT技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化技術(shù)完美融合在一起，為實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

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