數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床是我們跟金方圓的又一個(gè)成功的合作開發(fā)的范例。也是Beckhoff的CNC產(chǎn)品在倍福中國(guó)的第一個(gè)成功的應(yīng)用項(xiàng)目?；仡櫸覀兏鸱綀A的合作歷程，我們發(fā)現(xiàn)是倍福產(chǎn)品的開放性和易用性，深深吸引了客戶。我們從最開始立體倉(cāng)庫(kù)上應(yīng)用Beckhoff端子和小型的PLC起步，在母線機(jī)上客戶就用到了TwinCAT的NC和 NCI，在金方圓生產(chǎn)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床上就用到了CNC。我們跟客戶的合作一步一個(gè)腳印，從Beckhoff的低端產(chǎn)品到高端產(chǎn)品，整個(gè)產(chǎn)品系列都有了應(yīng)用。
1. 功能強(qiáng)大的CNC內(nèi)核
TwinCAT CNC 是一種基于 PC 的開放式數(shù)控解決方案。它不但涵蓋了全部的經(jīng)典數(shù)控軌跡控制功能，還提供能夠滿足復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)要求的功能。TwinCAT CNC最多包含64個(gè)軸，12個(gè)插補(bǔ)通道，在一個(gè)通道中最多支32個(gè)軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，因而可以解決最為困難的機(jī)床運(yùn)動(dòng)任務(wù)。G代碼編程符合 DIN 66025 標(biāo)準(zhǔn)，并做了一些適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展，可用于眾多的機(jī)械加工技術(shù)（如銑削、鉆床、沖床、折彎及激光切割機(jī)床）。除常規(guī)的直線、圓弧和螺旋插補(bǔ)外，TwinCAT CNC 還提供了各種樣條插補(bǔ)，例如Akima樣條，B樣條及HSC樣條等。TwinCAT CNC還提供用于復(fù)雜加工任務(wù)的機(jī)床運(yùn)動(dòng)需要數(shù)控功能中的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換，以獲得簡(jiǎn)單而靈活的操作和編程。例如，這些轉(zhuǎn)換用于定義加工過(guò)程中的不同坐標(biāo)系，或用于生成旋轉(zhuǎn)軸的自動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)，一個(gè)典型的應(yīng)用是5軸RTCP加工。
2. 堅(jiān)如磐石的TwinCAT的平臺(tái)支持
一個(gè)功能強(qiáng)大的CNC內(nèi)核，還需要像TwinCAT這樣穩(wěn)定性堅(jiān)如磐石、功能不斷發(fā)展的 PC 平臺(tái)以及 TwinCAT實(shí)時(shí)內(nèi)核的可靠的實(shí)時(shí)能力為數(shù)控軟件提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其通過(guò)共享內(nèi)存HLI的方式與TwinCAT PLC通訊。具有統(tǒng)一的EtherCAT接口的Beckhoff的I/O及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以非常方便地連接到系統(tǒng)中來(lái)。TwinCAT平臺(tái)本身還具有一個(gè)符合PLCopen標(biāo)準(zhǔn)的TwinCAT NC PTP運(yùn)動(dòng)控制功能庫(kù)，可以非常方便地與TwinCAT CNC配合來(lái)滿足各種機(jī)床的運(yùn)動(dòng)要求。
3.開放式的伺服驅(qū)動(dòng)接口：
DMT的加工完全全部由CNC的G代碼來(lái)描述，這個(gè)應(yīng)用屬于一個(gè)典型的CNC數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用。Fanuc為沖床做了一個(gè)完成的解決方案，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的幾家大的數(shù)控沖床的廠家的數(shù)控系統(tǒng)主要是Fanuc在提供。但是Beckhoff系統(tǒng)的易用性及開放性深深地吸引了客戶，特別是我們可以與第三方的伺服通過(guò)EtherCat接口的進(jìn)行無(wú)縫連接，這在Fanuc系統(tǒng)上是不可想象的。Fanuc與Lust的通訊現(xiàn)在還是靠數(shù)字量組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在數(shù)字化如此發(fā)達(dá)的時(shí)代還用這種技術(shù)是在是不可想象。
4.靈活自如的操作界面
Beckhoff為TwinCAT CNC提供了一個(gè)免費(fèi)的源代碼開放的人機(jī)操作界面HMIPRO。HMIRPo是基于微軟的最新的.net開發(fā)平臺(tái)，全部代碼由C#編寫，非常完美地把TwinCAT的報(bào)警，ADS通訊，CNC操作，配方管理，手動(dòng)操作，變量監(jiān)控整合到一個(gè)平臺(tái)中。借助于微軟的.net framework提供的強(qiáng)大的程序庫(kù)，可以為機(jī)器的人機(jī)界面加上任何想要的功能。金方圓就是在我們提供的HMIPRO的基礎(chǔ)上做了擴(kuò)展，添加了加工圖形模擬，刀具數(shù)據(jù)庫(kù)，沖孔實(shí)時(shí)顯示等功能。
5令人信服的應(yīng)用實(shí)例。
TwinCAT CNC系統(tǒng)在木材加工，金屬加工，數(shù)控磨床，機(jī)器人控制及等離子和激光加工領(lǐng)域有非常成熟的應(yīng)用。這么多的應(yīng)用案例，不僅給客戶使用Beckhoff的產(chǎn)品帶來(lái)的信心，也給我們應(yīng)用工程師提供了足夠的經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成客戶的要求。
6客戶功能定制開發(fā)
與標(biāo)準(zhǔn)的CNC數(shù)控機(jī)床不同，CNC數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床有很多自己特殊的工藝。倍福作為金方圓的合作伙伴，可以針對(duì)金方圓特殊的工藝，開發(fā)出了獨(dú)立的NC和CNC的內(nèi)核。這樣的優(yōu)勢(shì)是別的數(shù)控系統(tǒng)廠商很難做到的。
對(duì)于V軸的動(dòng)作比較簡(jiǎn)單，我們MC2.0庫(kù)中的功能塊已經(jīng)滿足了要求。但是對(duì)于A軸有一個(gè)非常獨(dú)特的動(dòng)作。我把這個(gè)動(dòng)作詳細(xì)地描述一下就是。A軸帶的是一個(gè)圓形的轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤的邊上均勻分布著一圈的沖壓模具。現(xiàn)場(chǎng)的工藝要求，當(dāng)按住A+或者A- 按鈕的時(shí)候需要轉(zhuǎn)盤連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)松開按鈕的時(shí)候，轉(zhuǎn)盤應(yīng)該停止在模具的位置上。我跟刁巖斌做了溝通，巖斌直接跟NC的Klaus Stunk聯(lián)系，因?yàn)槲覀冞@個(gè)特殊的工藝，德國(guó)NC研發(fā)工程師開發(fā)一個(gè)功能塊給我們使用而解決了現(xiàn)場(chǎng)的問題。這個(gè)功能塊MC_ReadStopInfo的功能就是在軸運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，發(fā)出Stop命令的時(shí)候，計(jì)算出軸停下來(lái)還要走多遠(yuǎn)。舉個(gè)例子，軸現(xiàn)在的速度為100mm/s,如果這個(gè)時(shí)候軸收到停止的命令那么軸，從收到命令開始到速度減為0的過(guò)程中運(yùn)行的距離是多少可以用這個(gè)功能塊計(jì)算出來(lái)。
7總結(jié)：
Beckhoff產(chǎn)品的的開放性，易用性及可以定制的NC內(nèi)核的開發(fā)，為我們贏得了金方圓客戶的信任。開放式的總線接口，為客戶的以后建立柔性生產(chǎn)線提供了非常方便的支持。
