Събития

Иновативна система за мониторинг на шпинделните лагери SpindleSense на Schaeffler с пазарен дебют на EMO 2019

02.08.2019 г.

Голяма част от причините за прекъсванията в работата на машините могат да бъдат проследени до дефектирали шпиндели в резултат на стълкновения и непрекъснати или неоткрити навреме претоварвания. При фрезоващи операции например комбинацията от сериозни радиални натоварвания, голямо подаване напред на инструмента и високи скорости водят до особено големи натоварвания и неблагоприятни кинематични условия на шпинделния лагер в близост до инструмента. „Тези неблагоприятни и в някои случаи недопустими натоварвания възникват, тъй като операторите досега не разполагаха с инструмент за мониторинг на граничните товари на шпинделните лагери. Schaeffler предлага решение на този проблем с новата система за мониторинг SpindleSense“, информираха за Инженер.bg от Шефлер България.



Главният шпиндел играе важна роля за ефективността на една металообработваща машина. Той е нейна основна част и до голяма степен определя производителността на рязане, качеството на повърхността и прецизността на обработката. От своя страна, лагерната опора на шпиндела е един от най-натоварените компоненти, тъй като трябва да предава силите на обработка при много високи скорости за дълги периоди от време и рискът от стълкновения никога не може да бъде изключен.


Серийно произведени сензорни системи SpindleSense с дебют на EMO 2019


За шпинделите на металообработващите машини, специалистите от Schaeffler създадоха сензорен блок SpindleSense, осигуряващ високопрецизни измервания и анализ на пространственото изместване. „Първите масово произведени SRS сензорни пръстени, включващи радиален и аксиален измервателен пръстен с вътрешен диаметър 70 mm ще бъдат на разположение на потребителите за тестване в практически условия по време на изложението EMO 2019 през есента в Германия. Такива сензорни пръстени с вътрешен диаметър 80 mm и 100 mm ще бъдат налични в края на тази година. Всички устройства имат стандартна ширина 16 mm. Доставката включва и специален сервизен инструмент за настройка, с който SpindleSense може да бъде параметризиран и пуснат в експлоатация“, коментираха от Шефлер България.

 

„Сензорната система, интегрирана в шпинделния лагер, измерва преместването на шпинделния вал под товар с много висока разделителна способност и в пет пространствени посоки – три постъпателни и две ротационни. Сензорният пръстен предава електрически предупредителен сигнал към системата за управление на машината, ако отклоненията, измерени върху подвижните елементи, надвишават определен праг, който се определя индивидуално за всеки шпиндел и тип машина“, допълниха специалистите от българския офис на Шефлер. „Прагът се основава на оценка на параметрите на лагера, свързани с експлоатацията, например налягане, съотношение въртене/търкаляне и хлабина на сепаратора, при която Schaeffler използва своите дългогодишни познания и натрупан опит в производството на търкалящи лагери“, поясниха от Шефлер България.



Софтуер с ноу-хау за търкалящи лагери, интегриран в сензорния пръстен


Софтуерът и необходимите алгоритми са интегрирани в сензорен пръстен с ширина 16 mm, като не са необходими допълнителни компоненти. Системата е локална и предава индивидуален предупредителен сигнал към системата за управление на машината, което прави възможни следните приложения:


  •  - Откриване на стълкновение (сблъсък). Сензорната технология може да сигнализира за претоварване с дигитален изходен сигнал в рамките на 2 ms. Това свежда до минимум последващи сериозни повреди или дори ги предотвратява чрез бързо деактивиране на устройството;

     

  •  - Дългосрочна защита на шпинделите на машините. На практика досега непрекъснатите механични претоварвания на лагерите на шпиндела не можеха да бъдат идентифицирани веднага. В същото време SpindleSense задейства незабавно предупредителен сигнал, когато претоварването е параметризирано. Операторът може да коригира своята програма за обработка веднага след първия произведен детайл и да намали натоварването на шпиндела чрез използване на нов инструмент, да промени стойности на обработка или да използва по-подходящ тип инструмент. По този начин операторът постига по-ниски и по-редки пикови натоварвания и увеличава експлоатационния живот на шпиндела. Това води до по-кратки престои на машината, което означава по-голяма производителност и намалени разходи за ремонт.

     

Предлагат се две опции за извеждане на измерените стойности. Вариант C-A0 предава алармени сигнали веднага след достигане на индивидуално определени гранични стойности за натоварването на лагера и кинематиката. Вариант C-A1 извежда измерените радиални и аксиални измествания, включително накланяне през CAN шина.



Производителите на машини и шпиндели могат да използват тези стойности на изместване, за да разработят инструменти за анализ и оптимизация на характеристиките на шпиндела, например чрез визуализиране на измереното от сензорния пръстен общо отклонение като общо натоварване. „За първи път операторът на машината ще знае точно колко процента е механичното натоварване на шпиндела по време на машинната обработка. Това ще му даде възможност да промени целенасочено процеса на обработка по отношение на експлоатацията и експлоатационния живот. Така, въпреки максималното натоварване на шпиндела, се избягват вредни претоварвания. Операторът не само увеличава производителността чрез по-безопасна работа в зоната на граничните натоварвания, но също така увеличава експлоатационния живот на шпиндела и предотвратява голяма част от повредите в машината“, допълниха от Шефлер България.

 

Друго приложение на измерените премествания чрез CAN шина е да се използват за компенсиране на нулевата точка. Това дава възможност да се получи същото качество с по-голям коефициент на рязане или по-високо качество с непроменени стойности на коефициента на рязане. По подобен начин мониторингът на максимално преместване може да се използва за осигуряване на постоянно високо качество.


Електронна срещу механична система за претоварване


„В сравнение с механичните, т.е. пасивните системи за претоварване, Schaeffler SpindleSense не само осигурява защита на шпиндела срещу стълкновение, но е и революционна система за безопасно увеличаване на максималното използване на капацитета на шпиндела. За първи път производителите на машини могат да предложат на своите клиенти много ефективен инструмент за повишаване на производителността, експлоатационната готовност на машината и качеството“, заявиха в заключение от офиса у нас на европейския пазарен лидер в направляващите.


Повече информация за Шефлер България ООД, марките, продуктите и услугите, които предлага у нас, реализации и актуални промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg! Разберете още кои са активните постоянни и стажантски позиции на компанията, както и подробности за технологичните възможности и бъдещите ѝ планове за развитие от ТУК!



Източник на снимковия материал: Шефлер България, Schaeffler

Още от Машини, мех. системи