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2022年2月22日

TwinCAT 與 CAM 連接提高光纖雷射加工中心的生產效率

人物專訪:PC-based控制技術應用在雷射切割技術中

位於匈牙利 Csongrád Plasma-Tech Systems 主要生產客製化雷射設備和特種雷射設備。他們使用光纖雷射器開發了 PTL 4001 全自動加工中心,並憑藉倍福PC-based控制技術和先進的數控技術實現自動化。CNCMedia 編輯與 Plasma-Tech 的售服經理 János Imrei 針對這個具有挑戰性的項目進行訪談。

Plasma-Tech Systems 的業務重點是什麼?

János Imrei:我們主要開發和製造客製化雷射加工設備,自 2016 年起隸屬於 Vesz-Mont 集團,業務分為三個部分:生產和開發工業雷射設備、高度客製化雷射設備的自動化,以及包括設備製造和組裝在內的機械工程。Plasma-Tech 的最大優勢是能夠自主生產系統基礎元件,而不從外部採購。我們有自己的切割工作區、金屬加工空間和粉末噴塗空間。因此,我們擁有所有專業技術知識,可以一站式提供完整的解決方案,在我們面積為 3500 平米的生產廠房內實施有特殊要求的大型系統。這些都讓Plasma-Tech能夠滿足汽車產業嚴格的規範和標準,同時,汽車工業是匈牙利重要的產業之一。

PTL 4001 光纖雷射切割系統的核心控制元件包括一台安裝有 TwinCAT 3 軟體的 CX5130 嵌入式控制器和各種 EtherCAT 端子模組,如 EL1904 TwinSAFE 端子模組和 EL3161 類比量輸入端子模組。
PTL 4001 光纖雷射切割系統的核心控制元件包括一台安裝有 TwinCAT 3 軟體的 CX5130 嵌入式控制器和各種 EtherCAT 端子模組,如 EL1904 TwinSAFE 端子模組和 EL3161 類比量輸入端子模組。

Plasma-Tech設備已經從傳統的等離子切割設備轉為光纖雷射設備。為什麼Plasma-Tech不像其他公司那樣採用二氧化碳雷射切割機?

János Imrei:在這行待久的人都會意識到,這個產業並沒有通用的解決方案。技術本身沒有好壞,但對我們來說,有一點很重要,二氧化碳雷射切割機需要更多的售後服務,而且這項技術明顯更加敏感。在操作這些設備時,使用者必須具備更多的專業知識,同時要配備不同的基礎設施。而另一方面,光纖雷射切割技術則能夠提供一個簡單的隨插即用型解決方案。

Plasma-Tech 光纖雷射加工設備的獨特之處是什麼?

János Imrei:我們設備的獨特賣點是,這些系統是以我們的專業技術知識為基礎,全都在匈牙利開發和製造。其他製造商提供的同等價位的設備配備都是齒輪齒條式傳動機構。相比之下,我們使用的直線馬達幾乎沒有機械磨損。此外,我們保留備用雷射源和切割頭,以確保客戶在出現故障時能夠迅速得到備品。我們可以在 24 小時內更換這些零件,保障使用者的高生產效率,在這種情況下,為使用者提供軟體支援也同樣重要。我們非常清楚,如果沒有合適的 CAM 軟體,像我們這樣自動化程度較高的設備就無法發揮其潛力。因此,我們將相應的軟體也整合到設備控制系統中。這就是我們所說的完整的解決方案;需要時,我們還可以提供更多針對優化切割過程的支援。

AX5000 伺服驅動器必須與直線馬達協作,這需要在編碼器類型方面具有高度靈活性。
AX5000 伺服驅動器必須與直線馬達協作,這需要在編碼器類型方面具有高度靈活性。

你們如何實現設備自動化?

János Imrei:經驗表明,設備的自動化程度越高,就越容易操作,性能也更加可靠。因此設備必須 100% 自動化,防止因操作不當或人工設置錯誤出現問題。性能強大的倍福控制器和高速靈活的 EtherCAT 通訊系統為此提供堅實的技術基礎。同樣重要的是,只需添加相應的 EtherCAT 端子模組,即可在幾分鐘時間內輕鬆擴展 I/O 系統。我們在設計和實施控制方案時,得到了倍福的大力支持,因此,我們的程式師才能夠將程式順利遷移到 TwinCAT 3。

為什麼選擇倍福技術?

János Imrei:我們對許多控制系統供應商進行全面的考察,最後得出的結論是,我們的設備只有採用倍福PC-based控制技術,才能夠擁有出色的性價比,這能幫助 Plasma-Tech 在匈牙利市場贏得競爭優勢。

Plasma-Tech 在雷射加工中心機方面的發展方向及未來規劃是什麼?

János Imrei:我們正在進行的開發往往很難被客戶看見。因為在雷射切割中,雷射技術需要一些關鍵參數不能被改動。另一方面,我們可以優化所有非生產性時間,例如,加快托盤更換速度和轉換速度。只有在這個時候,用戶才會注意到,切割時間總共縮短了幾秒鐘。我們一直在改進細節,以提高生產效率。

自動化需求

Plasma-Tech Systems 在 2016 年開發一台新型雷射切割機,並對即將使用的自動化解決方案寄予厚望,從控制器、 I/O 系統到驅動技術。倍福PC-based控制技術能夠滿足所有的期望,最重要的特點就是在軟體和硬體層面都具有良好的開放性。自動化系統除了要在 TwinCAT CNC 中實現插補運動之外,還必須提供連接 Plasma-Tech 應用軟體的介面。在需要時,它必須能結合 EtherCAT 與其它通訊協議,這可在PC-based控制系統中輕鬆實現。此外,AX5000 伺服驅動器必須與直線馬達協作,這需要在編碼器類型方面具有高度靈活性。