Bosch Rexroth: от комплексных решений до мехатронных узлов

Принципиально новую экспозицию в рамках выставки «Металлообработка-2018» представила компания Bosch Rexroth. Её основу составили комплексные экспонаты, почти целиком сформированные из компонентов Bosch Rexroth. Они продемонстрировали широкие возможности компании по решению задач промышленной автоматизации на всех уровнях: от прецизионной механики и исполнительных приводов до систем управления движением и ЧПУ. Также на выставке показали и отдельные мехатронные узлы для эффективного выполнения различных технологических задач.

Часть 2. Решения на базе гидравлики

В числе комплексных экспонатов демонстрировались макеты машин, иллюстрирующие возможности Bosch Rexroth в области числового программного управления процессами металлообработки, включая высокоскоростной поверхностный раскрой материала и управление процессами резания. Одним из примеров является гравировальная машина (рис. 1). Она способна наносить надпись, задаваемую через систему ЧПУ MTX, на различных заготовках (в представленной версии, на металлических сувенирах).

Рис. 1. Внешний вид гравировальной машины

Система ЧПУ семейства MTX (рис. 2) - одна из самых производительных систем, представленных сегодня на рынке. Она управляет мехатронной системой на базе линейных модулей CKK  и VKK и дополнена функциями контроллера безопасности.

Входящие в состав машины исполнительные сервопривода IndraDrive имеют встроенные функции  Safety on Board. Зажим заготовки обеспечивается патроном, управляемым от гидравлической станции, построенной по концепции Sytronix FCP 5010 с частотным регулированием. Основная рама машины изготовлена из анодированного алюминиевого профиля, так же производимого компанией Bosch Rexroth.

Рис. 2. Элементы системы ЧПУ MTX и приводов IndraDrive от Bosch Rexroth

Гравировальная машина - пример мульти-технологичного решения для обеспечения максимальной производительности и энергоэффективности.

Второй комплексный экспонат - машина, имитирующая высокоскоростную лазерную резку или процесс нанесения герметика. Задача управления движением в данном случае состоит в корректном обходе контура инструментом и поддержания одинакового зазора с заготовкой. Управление данной машиной так же производится системой ЧПУ семейства MTX.

В качестве приводов осей X и Y используются линейные моторы MCL, работающие в паре со встроенной в направляющие измерительной линейкой IMS-A, работающей по индуктивному принципу. Движение по оси Z организовано при помощи компактного мехатронного модуля на базе ШВП.

Отличительной особенностью машины является применение MultiTouch дисплея в качестве операторской панели, а также пользовательского интерфейса нового поколения системы ЧПУ семейства MTX с интуитивно-понятной визуализацией процесса обработки.

Дополнительно на данной машине установлена платформа диагностики Data Analytic Server для сбора и первичного анализа данных с датчиков, установленных на данной машине. Впоследствии это может использоваться для решения предикативных задач и внедрения концепции «Индустрии 4.0» для увеличения эффективности работы станочного оборудования.

В составе экспозиции также будет представлена модель компактного пресса (рис. 3) на базе новых синхронных серводвигателей семейства MS2N (рис. 4).

Рис. 3. Модель сервопресса

Данный образец демонстрирует процесс прессования электромеханическим цилиндром EMC с сервомотором MS2N и однокабельным подключением к приводу IndraDrive Cs. Используя новую интеллектуальную модель определения крутящего момента на основе тока двигателя и улучшенные показатели точности измерения интегрированных токовых датчиков, можно определить с точностью до 5% фактическое усилие, оказываемое на объект обработки, без использования каких-либо дополнительных внешних датчиков.

Широкие возможности Open Core Interface, доступные в т. ч. и для приводов IndraDrive без необходимости использования внешнего контроллера, позволяют реализовать гибкие пользовательские концепции управления и бесшовную интеграцию с большим кругом инженерных программных сред и средств проектирования.

В частности в данной машине использование Open Core Interface позволяет напрямую обеспечить обмен данными между ПО LabView  и сервоприводом IndraDrive Cs как для управления движением, так и для получения данных о процессе.

Рис. 4. Новое поколение синхронных серводвигателей семейства MS2N

В продолжение описанных решений на базе электромеханического привода будет продемонстрирован электромеханический аналог для гидроцилиндра, работающего в составе следящего гидропривода – EMC-HD (рис. 5). Образец на базе EMC-HD цилиндра имитирует операцию подъема груза, максимальная поднимаемая масса для данного типа цилиндров до 11 тонн.

Рис. 5. Электромеханический цилиндр EMC-HD

Механическая часть электромеханических цилиндров разработана на базе шарико- и роликовинтовых передач, предлагающих множество комбинаций с различными диаметром и шагом резьбы.

Винтовая передача с минимальными потерями преобразует крутящий момент двигателя в линейное движение. При этом выдвигается и возвращается на место шток поршня, зафиксированный на гайке ШВП.  И гайка ШВП, и шток поршня утоплены в корпус и оснащены защитой от проворачивания. Данный цилиндр возможно снабдить концевыми выключателями. Для оборудования, оснащаемого системой инкрементальных датчиков, предлагается датчик референтной опорной точки. Дополнительно данный цилиндр может комплектоваться опорой с тензодатчиком для прямого точного определения усилия, создаваемого цилиндром.

Электромеханические цилиндры EMC-HD заправлены пластичной смазкой, поэтому не требуют больших затрат на техобслуживание и частого выполнения сервисных работ. Конфигурация с ременной передачей обеспечивает минимально возможную монтажную длину цилиндра EMC. Компактный закрытый корпус служит как для защиты ременной передачи, так и в качестве опоры для двигателя, кроме того, на нем могут размещаться монтажные элементы цилиндра.

Помимо указанных в данном обзоре компонентов и решений, в рамках выставки были показаны отдельно все компоненты производства Bosch Rexroth:

• системы ЧПУ, контроллеры управления движением и ПЛК с функционалом IoT, а также контроллеры безопасности;
• сервоприводы и двигатели нового поколения;
• встроенные абсолютные измерительные системы;
• шарико-винтовые и ролико-винтовые передачи;
• профильные рельсовые направляющие;
• модули линейного движения и электромеханические цилиндры;
• гидравлические компактные агрегаты и следящие гидравлические системы;
• инструмент затяжки.