自從我國吹響工業(yè)4.0號角以來,制造業(yè)都朝著自動化、智能化的腳步快速發(fā)展,數(shù)控車床本身屬于自動化、智能化的設(shè)備,在我國發(fā)展已有30多年的時間,數(shù)控車床主要用于金屬或非金屬材料的軸、盤類零件的內(nèi)外圓柱面、錐面、曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工,并能進行切槽、鉆孔、擴孔、鉸孔及鏜孔。產(chǎn)業(yè)的升級對數(shù)控車床提出了更高的要求,車銑復(fù)合一體式數(shù)控車床、雙主軸數(shù)控車床,多臺數(shù)控車床聯(lián)動化,數(shù)控車床無人化是未來發(fā)展 控制系統(tǒng)是數(shù)控車床的大腦,目前我國引用的比較普遍的數(shù)控車床上的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家有寶元數(shù)控股份有限公司(簡稱寶元系統(tǒng))、新代數(shù)控股份有限公司(簡稱新代系統(tǒng))、廣州數(shù)控信息科技有限公司(簡稱廣數(shù)系統(tǒng))、北京凱恩帝數(shù)控技術(shù)有限責(zé)任公司(簡稱凱恩帝系統(tǒng))、武漢華中數(shù)控股份有限公司(簡稱華中數(shù)控),當(dāng)然日本三菱、法那科,德國西門子、海德漢、西班牙法格以及一些廠商的數(shù)控車床是自己生產(chǎn)的系統(tǒng)如沈陽一機i5系統(tǒng)、美國哈斯、赫克、日本馬扎克等
寶元系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)控車床上普遍的版本有T5800A/5800D脈沖界面型,T5800D、T6800D橫/直控制面板分離式總線型。最大控制6路徑32軸,且具有強大的二次開發(fā)工具,透過支援多樣的總線協(xié)定可以輕松的連接周邊裝置,搭載EtherCAT總線協(xié)定可連接更多的即時智能感測模組,形成一個控制器同時控制多個機臺的小型工作站。同時也支持各種總線式伺服及絕對值以達到高速、高精度、高性能的加工解決方案。顯示面板具有坐標(biāo)、程式、圖形同時閱覽,減少試機切頁及可監(jiān)視總線式驅(qū)動器負載咨詢功能,加工程式指令能以高亮顯示,更易查看,即時的輔助說明方便終端撰寫程式。智能學(xué)習(xí)切削負載來判斷刀具壽命,搭配刀具壽命管理功能更易使用。線上診斷功能包含輸出輸入狀態(tài)、PLC線上診斷功能,也提供線上示波器,方便查找PLC時序問題,并具有圓弧車牙及智能伺服為主控制功能,并支持車銑復(fù)合一體多軸控制車、銑功能新代系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)控車床普遍的版本有6系列范用6TA脈沖型,車銑復(fù)合21TA總線型,11系列11TA雙主軸數(shù)控車床及200系列220TB多軸群車銑復(fù)合總線型.6TA專為2-4軸車床應(yīng)用設(shè)計,可搭多種面板配置,具有完整實用的車床功能。接口清楚,操作快捷,易學(xué)易用,縮減機臺開發(fā)時程。極速螺紋車削模式使用Overlapping技術(shù),有效改善車牙循環(huán)退刀的工藝,提升車牙效率,節(jié)省20%以上的時間。21TA搭載安川總線通訊控制方式,改善傳統(tǒng)脈波式泛用型控制器在多軸控制運動控制上的時序問題,提供良好的同動控制并兼顧時效性。全新外觀作設(shè)計開放總線伺服通訊,支持Mechatrolink 3與Ethercat,可以搭配多種伺服應(yīng)用,滿足各種加工需求,具有高速主軸定位啟用高速主軸定位功能后,主軸可以從高速旋轉(zhuǎn)直接定位在任意角度,增加分度效率,鉆孔,攻牙回退動作優(yōu)化,設(shè)定重疊距離后,可縮短G00空跑時間,實現(xiàn)優(yōu)化加工效能廣數(shù)系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)控車床上最普遍最新版本的有GSK 980TDi車床數(shù)控系統(tǒng)、GSK 980TC3總線式車床數(shù)控系統(tǒng)。這兩款系統(tǒng)基于廣數(shù)不同團隊打造而成,GSK 980TDi是GSK 980TD系列產(chǎn)品家族中的新成員,由曾成功研制GSK 980TD、GSK 980TDa、GSK 980TDb、GSK 980TDc等產(chǎn)品項目團隊的原班人馬傾力打造。GSK 980TDi基于GSK-Link工業(yè)現(xiàn)場總線,標(biāo)配總線式伺服驅(qū)動單元及多圈17位絕對式編碼器的伺服電機,實現(xiàn)了0.1μm級位置精度、伺服參數(shù)在線配置及無檔塊機械回零。同時,邀請知名工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的專家對外觀結(jié)構(gòu)進行了全新設(shè)計,讓人耳目一新。另外,項目團隊在效率提升、智能化應(yīng)用、人性化操作、用戶二次開發(fā)等方面進行了大量了研究工作。GSK 980TC3總線式車床數(shù)控系統(tǒng),采用GSK-LINK以太網(wǎng)總線功能,支持17位絕對式編碼器,上電免回零,無需安裝限位開關(guān)。它包含橫式和豎式安裝結(jié)構(gòu),適配斜床身和平床身,加工效率快,精度高,操作簡單易學(xué)。GSK 980TC3系統(tǒng)具有手脈試切、圖形模板編程、CS軸控制等功能,支持伺服刀塔、液壓刀架等刀架;支持進給軸、主軸I/O單元擴展;梯形圖在線監(jiān)控、支持二次開發(fā)編寫;可滿足普及型數(shù)控車床和專用機床的應(yīng)用需
凱恩帝系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)控車床上最普遍最新版本的有K1000T系列、K2000T系列,K1000TI采用32位高性能處理器實現(xiàn)高速、高精度控制、,最高速度30米/分。主板采用六層線路板,表貼元件,定制式FPGA,整機工藝結(jié)構(gòu)合理,抗干擾能力強,可靠性高。開放式PLC,全新結(jié)構(gòu)設(shè)計,最大控制軸數(shù)為2軸,同時控制軸數(shù)為2軸,可配KND公司或日本進口交流伺服驅(qū)動單元,適用于各種數(shù)控車床的裝配。K2000TC(i)是凱恩帝公司開發(fā)的新一代總線式高檔車床用數(shù)控系統(tǒng),采用KND串行伺服總線KSSB(KND Serial Servo Bus),連接簡單,維護方便,抗干擾能力強,可靠性高,最大4個NC軸,最大8軸,車銑復(fù)合機床控制系統(tǒng)。采用8.4/10.4英寸液晶屏,橫式/豎式兩種結(jié)構(gòu),共4種外形。系統(tǒng)通過KND串行伺服總線KSSB(KND Serial Servo Bus)與伺服單元實時通訊,可控制進給軸、模擬主軸、數(shù)字主軸、I/O模塊等。配套的伺服驅(qū)動器與高分辨率絕對值編碼器電機,可實現(xiàn)0.1μm級位置精度,可滿足高精度車銑復(fù)合加工
在數(shù)控車床機器人方面寶元系統(tǒng)推出有車床機器人RT6800滑軌式控制系統(tǒng)總線型、RT6200A滑軌式控制系統(tǒng)脈沖型(經(jīng)濟型),寶元 R6800 直角坐標(biāo)機器人控制器采用數(shù)字型通訊界面與伺服驅(qū)動器和 IO 模塊溝通,并所有模塊全部整合在手持盒上,內(nèi)建滾輪,觸控螢?zāi)?,便利使用者操作,手持盒雙邊都可出線,符合左右手都可使用的設(shè)計,最大軸數(shù)可支援6軸,經(jīng)濟型產(chǎn)品R6200A,將所有模塊全部整合在手持盒上,最大軸數(shù)可支援5軸,大大簡化配線復(fù)雜度并有效節(jié)省裝置空間。是一款兼具性能與開發(fā)彈性的強大控制器。此外,兩款數(shù)控車床機器人系統(tǒng)都可以透過提供人機頁面與 PLC 的二次開發(fā)功能,個別客戶產(chǎn)品差異化的
數(shù)控車床大部分的自動化采用的是桁架機械手,桁架機器人。廣數(shù)在車床機器人方面推出有GSK25iRa機械手控制器。采用GSK-link工業(yè)以太網(wǎng)總線技術(shù),安裝調(diào)試維護方便、控制精度高、抗干擾能力強;分離式主機,手持式操作單元,方便遠距離操作;配置GH系列總線式高速高精伺服單元、17位絕對式編碼器的伺服電機;開放式PLC :支持PLC在線編輯、診斷、信號跟蹤;最多可控制8軸,并可3軸、4軸、5軸聯(lián)動,0.1um級位置控制精度,最高200m/min速度
在提高效率和節(jié)省成本的驅(qū)使下很多中小型企業(yè)都以數(shù)控車床、車銑復(fù)合數(shù)控車床替代傳統(tǒng)的機械加工,并且有實力的企業(yè)已經(jīng)采用多臺數(shù)控車床聯(lián)動或者機械手上下原材料已達到無人化生產(chǎn)的效果。一臺成品數(shù)控車床有幾千甚至是上萬個零配件組成,但是數(shù)控車床的大腦是系統(tǒng),數(shù)控系統(tǒng)方面,解析度、分辨率、控制精度、控制軸數(shù)、信號傳輸、操作人性化方面與國際巨頭比較還是有很大的差距,數(shù)控系統(tǒng)不是單一的產(chǎn)品,要實現(xiàn)在從數(shù)字轉(zhuǎn)換成動作,需要各個部件的精密配合。研發(fā)是耗時耗力的過程,須有多種知識并有前瞻性的眼光和精益求精的工匠精神。目前市面出現(xiàn)各種各樣的數(shù)控車系統(tǒng)蓬勃發(fā)展,但是國內(nèi)的系統(tǒng)還是停留在中低端數(shù)控車床上,中端都是少數(shù),大部分是低端。使用企業(yè)能多信任或者多給國產(chǎn)數(shù)控車床系統(tǒng)支持,科研人員加大對數(shù)控車床系統(tǒng)的研究,在工業(yè)4.0的號召下定能研發(fā)出具有國際競爭力的數(shù)控車床系統(tǒng)。
自從我國吹響工業(yè)4.0號角以來,制造業(yè)都朝著自動化、智能化的腳步快速發(fā)展,數(shù)控車床本身屬于自動化、智能化的設(shè)備,在我國發(fā)展已有30多年的時間,數(shù)控車床主要用于金屬或非金屬材料的軸、盤類零件的內(nèi)外圓柱面、錐面、曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工,并能進行切槽、鉆孔、擴孔、鉸孔及鏜孔。產(chǎn)業(yè)的升級對數(shù)控車床提出了更高的要求,車銑復(fù)合一體式數(shù)控車床、雙主軸數(shù)控車床,多臺數(shù)控車床聯(lián)動化,數(shù)控車床無人化是未來發(fā)展
控制系統(tǒng)是數(shù)控車床的大腦,目前我國引用的比較普遍的數(shù)控車床上的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家有寶元數(shù)控股份有限公司(簡稱寶元系統(tǒng))、新代數(shù)控股份有限公司(簡稱新代系統(tǒng))、廣州數(shù)控信息科技有限公司(簡稱廣數(shù)系統(tǒng))、北京凱恩帝數(shù)控技術(shù)有限責(zé)任公司(簡稱凱恩帝系統(tǒng))、武漢華中數(shù)控股份有限公司(簡稱華中數(shù)控),當(dāng)然日本三菱、法那科,德國西門子、海德漢、西班牙法格以及一些廠商的數(shù)控車床是自己生產(chǎn)的系統(tǒng)如沈陽一機i5系統(tǒng)、美國哈斯、赫克、日本馬扎克等
寶元系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)控車床上普遍的版本有T5800A/5800D脈沖界面型,T5800D、T6800D橫/直控制面板分離式總線型。最大控制6路徑32軸,且具有強大的二次開發(fā)工具,透過支援多樣的總線協(xié)定可以輕松的連接周邊裝置,搭載EtherCAT總線協(xié)定可連接更多的即時智能感測模組,形成一個控制器同時控制多個機臺的小型工作站。同時也支持各種總線式伺服及絕對值以達到高速、高精度、高性能的加工解決方案。顯示面板具有坐標(biāo)、程式、圖形同時閱覽,減少試機切頁及可監(jiān)視總線式驅(qū)動器負載咨詢功能,加工程式指令能以高亮顯示,更易查看,即時的輔助說明方便終端撰寫程式。智能學(xué)習(xí)切削負載來判斷刀具壽命,搭配刀具壽命管理功能更易使用。線上診斷功能包含輸出輸入狀態(tài)、PLC線上診斷功能,也提供線上示波器,方便查找PLC時序問題,并具有圓弧車牙及智能伺服為主控制功能,并支持車銑復(fù)合一體多軸控制車、銑功能
新代系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)控車床普遍的版本有6系列范用6TA脈沖型,車銑復(fù)合21TA總線型,11系列11TA雙主軸數(shù)控車床及200系列220TB多軸群車銑復(fù)合總線型.6TA專為2-4軸車床應(yīng)用設(shè)計,可搭多種面板配置,具有完整實用的車床功能。接口清楚,操作快捷,易學(xué)易用,縮減機臺開發(fā)時程。極速螺紋車削模式使用Overlapping技術(shù),有效改善車牙循環(huán)退刀的工藝,提升車牙效率,節(jié)省20%以上的時間。21TA搭載安川總線通訊控制方式,改善傳統(tǒng)脈波式泛用型控制器在多軸控制運動控制上的時序問題,提供良好的同動控制并兼顧時效性。全新外觀作設(shè)計開放總線伺服通訊,支持Mechatrolink 3與Ethercat,可以搭配多種伺服應(yīng)用,滿足各種加工需求,具有高速主軸定位啟用高速主軸定位功能后,主軸可以從高速旋轉(zhuǎn)直接定位在任意角度,增加分度效率,鉆孔,攻牙回退動作優(yōu)化,設(shè)定重疊距離后,可縮短G00空跑時間,實現(xiàn)優(yōu)化加工效能
廣數(shù)系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)控車床上最普遍最新版本的有GSK 980TDi車床數(shù)控系統(tǒng)、GSK 980TC3總線式車床數(shù)控系統(tǒng)。這兩款系統(tǒng)基于廣數(shù)不同團隊打造而成,GSK 980TDi是GSK 980TD系列產(chǎn)品家族中的新成員,由曾成功研制GSK 980TD、GSK 980TDa、GSK 980TDb、GSK 980TDc等產(chǎn)品項目團隊的原班人馬傾力打造。GSK 980TDi基于GSK-Link工業(yè)現(xiàn)場總線,標(biāo)配總線式伺服驅(qū)動單元及多圈17位絕對式編碼器的伺服電機,實現(xiàn)了0.1μm級位置精度、伺服參數(shù)在線配置及無檔塊機械回零。同時,邀請知名工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的專家對外觀結(jié)構(gòu)進行了全新設(shè)計,讓人耳目一新。另外,項目團隊在效率提升、智能化應(yīng)用、人性化操作、用戶二次開發(fā)等方面進行了大量了研究工作。GSK 980TC3總線式車床數(shù)控系統(tǒng),采用GSK-LINK以太網(wǎng)總線功能,支持17位絕對式編碼器,上電免回零,無需安裝限位開關(guān)。它包含橫式和豎式安裝結(jié)構(gòu),適配斜床身和平床身,加工效率快,精度高,操作簡單易學(xué)。GSK 980TC3系統(tǒng)具有手脈試切、圖形模板編程、CS軸控制等功能,支持伺服刀塔、液壓刀架等刀架;支持進給軸、主軸I/O單元擴展;梯形圖在線監(jiān)控、支持二次開發(fā)編寫;可滿足普及型數(shù)控車床和專用機床的應(yīng)用需
凱恩帝系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)控車床上最普遍最新版本的有K1000T系列、K2000T系列,K1000TI采用32位高性能處理器實現(xiàn)高速、高精度控制、,最高速度30米/分。主板采用六層線路板,表貼元件,定制式FPGA,整機工藝結(jié)構(gòu)合理,抗干擾能力強,可靠性高。開放式PLC,全新結(jié)構(gòu)設(shè)計,最大控制軸數(shù)為2軸,同時控制軸數(shù)為2軸,可配KND公司或日本進口交流伺服驅(qū)動單元,適用于各種數(shù)控車床的裝配。K2000TC(i)是凱恩帝公司開發(fā)的新一代總線式高檔車床用數(shù)控系統(tǒng),采用KND串行伺服總線KSSB(KND Serial Servo Bus),連接簡單,維護方便,抗干擾能力強,可靠性高,最大4個NC軸,最大8軸,車銑復(fù)合機床控制系統(tǒng)。采用8.4/10.4英寸液晶屏,橫式/豎式兩種結(jié)構(gòu),共4種外形。系統(tǒng)通過KND串行伺服總線KSSB(KND Serial Servo Bus)與伺服單元實時通訊,可控制進給軸、模擬主軸、數(shù)字主軸、I/O模塊等。配套的伺服驅(qū)動器與高分辨率絕對值編碼器電機,可實現(xiàn)0.1μm級位置精度,可滿足高精度車銑復(fù)合加工
在數(shù)控車床機器人方面寶元系統(tǒng)推出有車床機器人RT6800滑軌式控制系統(tǒng)總線型、RT6200A滑軌式控制系統(tǒng)脈沖型(經(jīng)濟型),寶元 R6800 直角坐標(biāo)機器人控制器采用數(shù)字型通訊界面與伺服驅(qū)動器和 IO 模塊溝通,并所有模塊全部整合在手持盒上,內(nèi)建滾輪,觸控螢?zāi)?,便利使用者操作,手持盒雙邊都可出線,符合左右手都可使用的設(shè)計,最大軸數(shù)可支援6軸,經(jīng)濟型產(chǎn)品R6200A,將所有模塊全部整合在手持盒上,最大軸數(shù)可支援5軸,大大簡化配線復(fù)雜度并有效節(jié)省裝置空間。是一款兼具性能與開發(fā)彈性的強大控制器。此外,兩款數(shù)控車床機器人系統(tǒng)都可以透過提供人機頁面與 PLC 的二次開發(fā)功能,個別客戶產(chǎn)品差異化的
數(shù)控車床大部分的自動化采用的是桁架機械手,桁架機器人。廣數(shù)在車床機器人方面推出有GSK25iRa機械手控制器。采用GSK-link工業(yè)以太網(wǎng)總線技術(shù),安裝調(diào)試維護方便、控制精度高、抗干擾能力強;分離式主機,手持式操作單元,方便遠距離操作;配置GH系列總線式高速高精伺服單元、17位絕對式編碼器的伺服電機;開放式PLC :支持PLC在線編輯、診斷、信號跟蹤;最多可控制8軸,并可3軸、4軸、5軸聯(lián)動,0.1um級位置控制精度,最高200m/min速度
在提高效率和節(jié)省成本的驅(qū)使下很多中小型企業(yè)都以數(shù)控車床、車銑復(fù)合數(shù)控車床替代傳統(tǒng)的機械加工,并且有實力的企業(yè)已經(jīng)采用多臺數(shù)控車床聯(lián)動或者機械手上下原材料已達到無人化生產(chǎn)的效果。一臺成品數(shù)控車床有幾千甚至是上萬個零配件組成,但是數(shù)控車床的大腦是系統(tǒng),數(shù)控系統(tǒng)方面,解析度、分辨率、控制精度、控制軸數(shù)、信號傳輸、操作人性化方面與國際巨頭比較還是有很大的差距,數(shù)控系統(tǒng)不是單一的產(chǎn)品,要實現(xiàn)在從數(shù)字轉(zhuǎn)換成動作,需要各個部件的精密配合。研發(fā)是耗時耗力的過程,須有多種知識并有前瞻性的眼光和精益求精的工匠精神。目前市面出現(xiàn)各種各樣的數(shù)控車系統(tǒng)蓬勃發(fā)展,但是國內(nèi)的系統(tǒng)還是停留在中低端數(shù)控車床上,中端都是少數(shù),大部分是低端。使用企業(yè)能多信任或者多給國產(chǎn)數(shù)控車床系統(tǒng)支持,科研人員加大對數(shù)控車床系統(tǒng)的研究,在工業(yè)4.0的號召下定能研發(fā)出具有國際競爭力的數(shù)控車床系統(tǒng)。