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    TwinCAT CNC 在数控转塔冲床上的应用———TwinCAT CNC 在数控转塔冲床上的应用

    2011-11-24 德国倍福自动化有限公司

      数控转塔冲床是我们跟金方圆的又一个成功的合作开发的范例。也是Beckhoff的CNC产品在倍福中国的第一个成功的应用项目。回顾我们跟金方圆的合作历程,我们发现是倍福产品的开放性和易用性,深深吸引了客户。我们从最开始立体仓库上应用Beckhoff端子和小型的PLC起步,在母线机上客户就用到了TwinCAT的NC和 NCI,在金方圆生产数控转塔冲床上就用到了CNC。我们跟客户的合作一步一个脚印,从Beckhoff的低端产品到高端产品,整个产品系列都有了应用。

    1. 功能强大的CNC内核

      TwinCAT CNC 是一种基于 PC 的开放式数控解决方案。它不但涵盖了全部的经典数控轨迹控制功能,还提供能够满足复杂运动和运动学要求的功能。TwinCAT CNC最多包含64个轴,12个插补通道,在一个通道中最多支32个轴插补运动,因而可以解决最为困难的机床运动任务。G代码编程符合 DIN 66025 标准,并做了一些适当的扩展,可用于众多的机械加工技术(如铣削、钻床、冲床、折弯及激光切割机床)。除常规的直线、圆弧和螺旋插补外,TwinCAT CNC 还提供了各种样条插补,例如Akima样条,B样条及HSC样条等。TwinCAT CNC还提供用于复杂加工任务的机床运动需要数控功能中的实时转换,以获得简单而灵活的操作和编程。例如,这些转换用于定义加工过程中的不同坐标系,或用于生成旋转轴的自动补偿运动,一个典型的应用是5轴RTCP加工。

    2. 坚如耒阳的TwinCAT的平台支持

      一个功能强大的CNC内核,还需要像TwinCAT这样稳定性坚如耒阳、功能不断发展的 PC 平台以及 TwinCAT实时内核的可靠的实时能力为数控软件提供了坚实的基础。其通过共享内存HLI的方式与TwinCAT PLC通讯。具有统一的EtherCAT接口的Beckhoff的I/O及驱动系统可以非常方便地连接到系统中来。TwinCAT平台本身还具有一个符合PLCopen标准的TwinCAT NC PTP运动控制功能库,可以非常方便地与TwinCAT CNC配合来满足各种机床的运动要求。

    3.开放式的伺服驱动接口:

      DMT的加工完全全部由CNC的G代码来描述,这个应用属于一个典型的CNC数控系统应用。Fanuc为冲床做了一个完成的解决方案,现在国内的几家大的数控冲床的厂家的数控系统主要是Fanuc在提供。但是Beckhoff系统的易用性及开放性深深地吸引了客户,特别是我们可以与第三方的伺服通过EtherCat接口的进行无缝连接,这在Fanuc系统上是不可想象的。Fanuc与Lust的通讯现在还是靠数字量组合来实现的,在数字化如此发达的时代还用这种技术是在是不可想象。

    4.灵活自如的操作界面

      Beckhoff为TwinCAT CNC提供了一个免费的源代码开放的人机操作界面HMIPRO。HMIRPo是基于微软的最新的.net开发平台,全部代码由C#编写,非常完美地把TwinCAT的报警,ADS通讯,CNC操作,配方管理,手动操作,变量监控整合到一个平格尔木。借助于微软的.net framework提供的强大的程序库,可以为机器的人机界面加上任何想要的功能。金方圆就是在我们提供的HMIPRO的基础上做了扩展,添加了加工图形模拟,刀具数据库,冲孔实时显示等功能。

    5令人信服的应用实例。

      TwinCAT CNC系统在木材加工,金属加工,数控磨床,机器人控制及等离子和激光加工领域有非常成熟的应用。这么多的应用案例,不仅给客户使用Beckhoff的产品带来的信心,也给我们应用工程师提供了足够的经验来完成客户的要求。

    6客户功能定制开发

      与标准的CNC数控机床不同,CNC数控转塔冲床有很多自己特殊的工艺。倍福作为金方圆的合作伙伴,可以针对金方圆特殊的工艺,开发出了独立的NC和CNC的内核。这样的优势是别的数控系统厂商很难做到的。
    对于V轴的动作比较简单,我们MC2.0库中的功能块已经满足了要求。但是对于A轴有一个非常独特的动作。我把这个动作详细地描述一下就是。A轴带的是一个圆形的转盘,在转盘的边上均匀分布着一圈的冲压模具。现场的工艺要求,当按住A+或者A- 按钮的时候需要转盘连续转动,当松开按钮的时候,转盘应该停止在模具的位置上。我跟刁岩斌做了沟通,岩斌直接跟NC的Klaus Stunk联系,因为我们这个特殊的工艺,德国NC研发工程师开发一个功能块给我们使用而解决了现场的问题。这个功能块MC_ReadStopInfo的功能就是在轴运动的时候,发出Stop命令的时候,计算出轴停下来还要走多远。举个例子,轴现在的速度为100mm/s,如果这个时候轴收到停止的命令那么轴,从收到命令开始到速度减为0的过程中运行的距离是多少可以用这个功能块计算出来。

    7总结:

      Beckhoff产品的的开放性,易用性及可以定制的NC内核的开发,为我们赢得了金方圆客户的信任。开放式的总线接口,为客户的以后建立柔性生产线提供了非常方便的支持。



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