沖壓成型機(jī)制造商Bihler開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng)新的伺服生產(chǎn)系統(tǒng)，用于生產(chǎn)電動(dòng)機(jī)中的發(fā)夾式繞組。得益于其能在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的產(chǎn)品換型，該系統(tǒng)在大批量生產(chǎn)彎曲銅零件方面特別高效。對(duì)于自動(dòng)化和運(yùn)動(dòng)控制，Bihler幾乎完全依賴(lài)貝加萊的解決方案。

　　文/貝加萊工業(yè)自動(dòng)化(中國(guó))有限公司

　　許多汽車(chē)制造商和供應(yīng)商都依賴(lài) Otto Bihler Maschinenfabrik 的解決方案，以完全自動(dòng)化、靈活且節(jié)省材料的方式制造電動(dòng)機(jī)組件。Bihler 超過(guò)40年的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于發(fā)夾式繞組等精密部件的成型特別有幫助。這些發(fā)夾形線圈段大量安裝在電動(dòng)機(jī)的定子中。它們可在電動(dòng)汽車(chē)中實(shí)現(xiàn)具有更高功率密度的更緊湊的動(dòng)力總成。

　　Bihler 為知名汽車(chē)供應(yīng)商的發(fā)夾式繞組系列生產(chǎn)開(kāi)發(fā)了BM-HP 3000伺服生產(chǎn)系統(tǒng)。那里將使用不少于八臺(tái)機(jī)器來(lái)生產(chǎn)不同型號(hào)的發(fā)夾式繞組。為了實(shí)現(xiàn)高效批量生產(chǎn)所需的短周期時(shí)間，構(gòu)成生產(chǎn)線的工藝模塊必須緊密協(xié)調(diào)。“范圍從漆包銅線的進(jìn)料到成品發(fā)夾式繞組的出料，按類(lèi)型分類(lèi)，”Bihler Electromobility 大客戶經(jīng)理 Martin Lehman 解釋說(shuō)。

　　在現(xiàn)代電動(dòng)機(jī)中，定子不再采用傳統(tǒng)方式繞制，而是用發(fā)夾制成，先插入，然后焊接。發(fā)夾的矩形導(dǎo)線橫截面可實(shí)現(xiàn)更高的功率密度。

　　1即時(shí)轉(zhuǎn)換使輸出增加三倍

　　“BM-HP 3000 可實(shí)現(xiàn)每分鐘60到120個(gè)發(fā)夾的產(chǎn)出，具體因?qū)Ь€橫截面和腿長(zhǎng)的不同而有所不同。這是順序系統(tǒng)的三倍?！笨焖佼a(chǎn)品換型在生產(chǎn)線的高生產(chǎn)率中起著重要作用?？梢约磿r(shí)進(jìn)行不同頭部形狀和腿長(zhǎng)的型號(hào)轉(zhuǎn)換。機(jī)器在不改變輸出率的情況下完全自動(dòng)適應(yīng)新型號(hào)。新產(chǎn)品數(shù)據(jù)只需通過(guò)機(jī)器的 VariControl中央控制系統(tǒng)上傳即可。

　　貝加萊的技術(shù)為BM-HP 3000的高靈活性和吞吐量做出了重要貢獻(xiàn)?！拔覀兡壳澳軌蛟谪惣尤R伺服驅(qū)動(dòng)器上存儲(chǔ)多達(dá)14個(gè)電子凸輪，并以軟件控制的非反應(yīng)性方式在它們之間輕松切換。這允許使相關(guān)的 NC 軸適應(yīng)不斷變化的發(fā)夾型號(hào)和不同的線材和涂層材料，而無(wú)需重新加載凸輪，”O(jiān)tto Bihler Maschinenfabrik GmbH & Co. KG的控制工程主管Richard Wagner解釋道。

　　新型 BM-HP 3000 發(fā)夾生產(chǎn)機(jī)器結(jié)合了成熟的工藝和最大的靈活性、適應(yīng)性和生產(chǎn)力。

　　在伺服驅(qū)動(dòng)器上存儲(chǔ)凸輪的能力也減輕了操作期間的通信總線的負(fù)擔(dān)?！霸谧詣?dòng)化解決方案的整體評(píng)估中，這是一個(gè)不容低估的關(guān)鍵因素，”Wagner補(bǔ)充道?！凹词鼓耐ㄐ趴偩€的循環(huán)時(shí)間非常短，您最終仍可能獲得更長(zhǎng)的整體循環(huán)時(shí)間。重要的是我們能如何有效地使用傳輸介質(zhì)。在這里，由于可以選擇將凸輪存儲(chǔ)在伺服驅(qū)動(dòng)器上，因此使用 POWERLINK 實(shí)現(xiàn)了極具吸引力的循環(huán)時(shí)間?！?/p>

　　2 每分鐘 60 到 120 個(gè)發(fā)夾

　　定子通常需要不同的發(fā)夾型號(hào)。BM-HP 3000 可以在不同的發(fā)夾型號(hào)之間即時(shí)切換，無(wú)需操作員干預(yù)。然后將它們按類(lèi)型分門(mén)別類(lèi)。

　　汽車(chē)供應(yīng)商的第一臺(tái)BM-HP 3000總共配備了70個(gè)來(lái)自貝加萊的伺服驅(qū)動(dòng)器。它每分鐘生產(chǎn) 80個(gè)發(fā)夾，有六種不同的型號(hào)，設(shè)計(jì)最多可容納十種型號(hào)。這種高產(chǎn)量也歸功于工藝設(shè)計(jì)：沒(méi)有使整個(gè)機(jī)器變慢的自由形成發(fā)夾的順序過(guò)程。機(jī)械剝離分為四個(gè)并行執(zhí)行的獨(dú)立步驟，使其明顯快于許多傳統(tǒng)發(fā)夾生產(chǎn)系統(tǒng)中使用的激光剝離。因此，BM-HP 3000的輸出比傳統(tǒng)系統(tǒng)高出約三倍。此外，用戶可以從范圍廣泛的不同伺服過(guò)程模塊中進(jìn)行選擇，用于制造、裝配和加工任務(wù)。這使得機(jī)器即使在交付和初始調(diào)試后也能適應(yīng)不斷變化的要求。

　　3 適應(yīng)性和可擴(kuò)展性

　　Bihler使用基于貝加萊 Automation Runtime 的 C++編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了VariControl機(jī)器控制器，因此能夠始終如一地模塊化軟件。這允許對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行簡(jiǎn)單、快速和直接的編程和配置?！笆聦?shí)上，這不需要單獨(dú)的編程設(shè)備，這是我們從一開(kāi)始就選擇貝加萊的主要原因之一，”Wagner回憶道。

　　這是貝加萊技術(shù)對(duì)像Bihler這樣的機(jī)器制造商如此有吸引力的另一個(gè)方面發(fā)揮作用的地方：每次機(jī)器重新啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)掃描機(jī)器網(wǎng)絡(luò)并檢測(cè)新連接的貝加萊設(shè)備，然后可以直接通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行集成。

　　“貝加萊技術(shù)提供的可能性為我們和我們的用戶設(shè)計(jì)或擴(kuò)展機(jī)器開(kāi)辟了無(wú)數(shù)新途徑，”Wagner 強(qiáng)調(diào)說(shuō)?！耙运欧?qū)動(dòng)器為例：在這里，貝加萊產(chǎn)品涵蓋從1.8 A到200 A的整個(gè)頻譜。產(chǎn)品組合在各個(gè)方向不斷擴(kuò)展，因此我們能夠隨著時(shí)間的推移不斷減少所需的供應(yīng)商數(shù)量?！?/p>

　　在這種情況下，Bihler幾乎完全使用來(lái)自貝加萊世界的產(chǎn)品來(lái)構(gòu)建BM-HP系列的自動(dòng)化解決方案。從安全技術(shù)開(kāi)始，通過(guò)包括分散式I/O模塊在內(nèi)的通信技術(shù)，到作為控制和HMI應(yīng)用的硬件平臺(tái)的工業(yè) PC，以及用于操作員界面的面板。

　　得益于更快的加工過(guò)程和強(qiáng)大的自動(dòng)化技術(shù)，BM-HP 3000同步發(fā)夾生產(chǎn)機(jī)器的循環(huán)時(shí)間比傳統(tǒng)機(jī)器解決方案顯著縮短。

　　最重要的是，原始設(shè)備制造商和供應(yīng)商獲得了具有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的流程、可擴(kuò)展性和高度靈活性的機(jī)器解決方案，使他們能夠以高效、經(jīng)濟(jì)和可靠的方式大批量生產(chǎn)發(fā)夾。