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独特的绕线机生产碳纤维管和杆
发表于01/26/2009
Powerlink运动控制网络为独特的缠绕机提供了简单的系统构建平台,生产碳纤维管和杆,用于高级应用,包括赛艇索具、航空航天结构…
Fehraltorf,瑞士,2008年10月24日 - 以太网兼容的PowerLink运动控制网络是帮助瑞士公司Carbo-Link创建碳纤维组件,以满足赛车游艇等索具的应用程序。
该公司使用了与Powerlink兼容的控制器,并从巴尔多(Baldor)公司生产了一台机器,可以缠绕碳纤维,形成重量轻但强度超高的管或杆,长度可达14米。事实证明,这台机器非常成功,该公司现在正在制造一种50米长的版本,以支持更广泛的应用。
Carbo-Link由瑞士联邦材料试验研究所Empa的研究人员于2003年建立,为了在缠绕过程中获得对纤维方向和位置的精确控制,Carbo-Link必须建立自己的机器。市场上的标准卷绕机对于年轻的Carbo-Link公司生产的类型和不断变化的各种特殊用途部件来说实在太不灵活(而且太贵)。
成本和灵活性是选择运动控制技术的关键因素。新机器有五个运动轴需要控制。这个数字让Carbo Link的工程师Iwan Stoecklin考虑使用一个新的高速运动控制网络,因为他不想买两个控制器。从以前使用传统模拟驱动器和运动控制器的经验来看,他知道一个标准的低成本运动控制器可能没有足够的控制来处理整个系统。
PowerLink还承诺减少控制系统的布线复杂性和大小。这是新技术的另一个有吸引力的属性,因为运动控制系统的一部分沿着14米的托架移动,因为管或杆形成。
Baldor的PowerLink兼容控制器NextMove E100,提供具有灵活解决方案的Carbo-Link。以太网兼容网络的100Mbits /第二个数据符合高性能DSP,允许单个控制器管理多达16个内插轴以及所需的所有其他机械I / O组件。网络对噪声的内在免疫也意味着它可以安装在很长的距离上。这对于14米的卷绕机非常有用,并且在即将到来的50米的机器上将更加重要。
Carbo-Link的独特卷绕机由具有绕组元件的精密钢框架制成,以及作为碳纤维组分沿机器长度滑动的移动工具。两个伺服电动机轴提供同步的绕组动作,该动作可以配置为产生绳索和实心杆结构,或者在心轴前围绕的风管形状。移动工具有两个伺服电动机的运动轴。一个提供横向运动以精确地定位光纤相对于正在创建的结构。第二种提供“眼睛”的旋转控制,以引导纤维缠绕。最后一个轴沿机器控制工具的线性运动。
除了精确控制绕组动作外,机器还提供Carbo-Link完整的软件可编程性和灵活性,使其成为各种不同的组件。这台机器已被用来制造碳纤维绳索,以便在“世界”赛车游艇上索引。它还制造了非常小的直径管,超薄墙体测量为0.15毫米,用于高级航空航天应用中的结构用途。
Baldor PowerLink兼容的控制器和驱动器安装在机器一端的小型外壳中。由于采用简单的菊花链互连,PowerLink网络对系统的重量,大小和占用进行了大量的贡献,该贡献是用于链接主要系统组件的简单菊花链互连。
这个系统是用巴尔多的运动和机器控制语言Mint编程的。这种类似于基本语言的语言包括用于常见运动控制任务的高级关键字。许多这些关键字帮助Iwan Stoecklin简化了软件程序的复杂性,包括FOLLOW和VECTORA,它们提供了一种同时移动所有轴的方法,这些轴彼此同步,但传动比已确定。
“Powerlink为运动机械制造商提供了一个非常强大的控制平台,”Carbo Link的Iwan Stoecklin说主要的好处是降低了系统构建的复杂性,因为带有内置多任务内核的一个Baldor控制器处理了机器的完整多轴运动、HMI和I/O要求,使我能够将大部分时间集中在开发独特的缠绕运动和机械上。”
Baldor的Marc Gottenkieny说:“Powerlink在降低机器控制系统的复杂性方面非常出色,这个应用程序就是一个很好的例子,一个控制器处理五个轴以及所有其他所需的I/O,同时也可以最大限度地减少电气占地面积。”它在控制具有数十个轴的更复杂的机器时同样有效,这种广泛的适用性使它特别适用于较小的机器制造商。”