在全球航空制造領(lǐng)域，Physik Instrumente (PI) 一直秉持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的理念，為客戶提供高精度、定制化的運(yùn)動(dòng)解決方案。作為由Airbus主導(dǎo)的創(chuàng)新項(xiàng)目的核心合作伙伴，PI積極參與并貢獻(xiàn)了多年的技術(shù)積累，成功開發(fā)出一款高性能六足位移臺(tái)，用于航空制造中高度動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。這一六足位移臺(tái)專為Airbus“未來(lái)之翼”項(xiàng)目中的單通道機(jī)翼殼體輪廓加工而設(shè)計(jì)，涵蓋了銑削、去毛刺、密封及鉆孔等一系列高精密加工流程。

　　安裝在 ADMAS 系統(tǒng)中 MABI Robotic 公司鉸接式機(jī)器人上的 PI六足位移臺(tái)正在加工 CFRP 部件

　　突破性的高動(dòng)態(tài)補(bǔ)償與精密定位技術(shù)

　　在“未來(lái)之翼”項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用中，PI的六足位移臺(tái)與來(lái)自MABI Robotic AG的關(guān)節(jié)臂機(jī)器人組合使用，后者負(fù)責(zé)粗定位，而六足位移臺(tái)則提供精密的微動(dòng)補(bǔ)償，確保加工和密封工具的精準(zhǔn)定位。該系統(tǒng)可以在X-Y平面上加速度高達(dá)12,000 mm/s2輕松承載40公斤的負(fù)載，即使在銑削過(guò)程中遭受加工力的影響，也能夠動(dòng)態(tài)補(bǔ)償高頻路徑偏差。通過(guò)這種動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，PI的六足位移臺(tái)實(shí)現(xiàn)了極高的加工精度，滿足了航空制造中對(duì)嚴(yán)格公差的高要求。

　　PI為 LuFo VI-1：ADMAS 研究項(xiàng)目開發(fā)的定位系統(tǒng)由控制器(左)、六足位移臺(tái)(中)和驅(qū)動(dòng)電子裝置(右)組成?？刂破骱万?qū)動(dòng)器通過(guò)光纖數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行通信。六腳架和驅(qū)動(dòng)器均采用 IP54 級(jí)密封，可抵御 CFK 灰塵、冷卻劑和潤(rùn)滑劑的侵蝕。

　　我們特別針對(duì)航空業(yè)的時(shí)間關(guān)鍵生產(chǎn)流程優(yōu)化了六足位移臺(tái)的設(shè)計(jì)，使其能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高度動(dòng)態(tài)的定位和調(diào)整。基于這一高性能平臺(tái)，PI不僅在精度上達(dá)到了航空業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也提升了加工效率，減少了傳統(tǒng)方法中的工藝誤差，極大地加快了生產(chǎn)節(jié)奏。

　　高集成性與可靠性的光纖數(shù)據(jù)傳輸

　　該六足位移臺(tái)系統(tǒng)具備光纖數(shù)據(jù)傳輸功能，在六足位移臺(tái)的控制器與驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)了低延遲的數(shù)據(jù)傳輸。光纖傳輸不僅提升了信號(hào)的傳輸速度和穩(wěn)定性，還允許控制器被安置在加工單元外的控制柜中，控制距離可達(dá)100米，從而在不影響精度的前提下大幅提升了系統(tǒng)布局的靈活性。此外，該系統(tǒng)采用IP54等級(jí)的防護(hù)組件，在工業(yè)應(yīng)用環(huán)境中提供可靠的密封性和防護(hù)效果，有效保證了系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和耐用性。

　　通過(guò)與EtherCAT?接口的深度集成，PI的六足位移臺(tái)系統(tǒng)在控制循環(huán)中的響應(yīng)時(shí)間縮短至1.5毫秒。該系統(tǒng)在處理來(lái)自邊緣檢測(cè)傳感器系統(tǒng)、關(guān)節(jié)臂機(jī)器人以及六足位移臺(tái)之間的復(fù)雜路徑誤差補(bǔ)償時(shí)，僅產(chǎn)生極短的響應(yīng)延遲。這種高效的數(shù)據(jù)傳輸和低延遲的控制系統(tǒng)為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償提供了有力支持，從而確保加工工具在每一個(gè)微米級(jí)別的操作中都能保持穩(wěn)定和精準(zhǔn)。

　　模塊化系統(tǒng)的擴(kuò)展性與工業(yè)適應(yīng)性

　　PI的六足位移臺(tái)為工業(yè)應(yīng)用提供了在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)六自由度精密運(yùn)動(dòng)的卓越解決方案。我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)在標(biāo)準(zhǔn)配置之外，能夠靈活地依據(jù)客戶需求進(jìn)行定制。六足位移臺(tái)結(jié)合了絕對(duì)位置傳感器、定制化的軟件以及高精度的運(yùn)動(dòng)控制器，能夠支持復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)路徑控制和多種工藝需求。我們的標(biāo)準(zhǔn)六足位移臺(tái)適用于負(fù)載范圍從1公斤到250公斤，具有±0.06 μm的重復(fù)定位精度;而對(duì)于特別需求，我們也可以定制負(fù)載能力高達(dá)2000公斤以上的六足位移臺(tái)，行程范圍從幾毫米到幾百毫米，運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)0.1 mm/s至500 mm/s，能夠滿足從常規(guī)環(huán)境到IP54防護(hù)、實(shí)驗(yàn)室、潔凈室以及高真空甚至超高真空環(huán)境中的操作需求。

　　H-900K101 六足位移臺(tái)在負(fù)載 40 公斤的情況下進(jìn)行性能測(cè)試

　　在ADMAS LuFo項(xiàng)目的背景下，PI還進(jìn)一步探索了六足位移臺(tái)在狀態(tài)監(jiān)控中的新可能。我們通過(guò)在支柱中添加加速度傳感器，監(jiān)測(cè)六足位移臺(tái)的振動(dòng)頻譜，以識(shí)別各驅(qū)動(dòng)元件的特征本征頻率。這種技術(shù)能夠有效反映系統(tǒng)內(nèi)部可能的狀態(tài)變化，有助于客戶在實(shí)際應(yīng)用中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問(wèn)題，提升系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性及壽命，支持預(yù)防性維護(hù)。