Университетът в Олборг, Дания, обяви, че е един от първите в света, които са тествали интелигентната транспортна система XPlanar на Beckhoff в усъвършенствани лазерни процеси. Целта е да се отговори на изискванията на индустрията за по-гъвкаво и устойчиво производство. „Резултатът е бърза и прецизна производствена концепция със софтуерно управление, която има потенциала да трансформира разработката и производството на метални компоненти“, информираха от доказаната българска инженерингова и търговска фирма Кастива, официален представител на Beckhoff за България.

Старши преподавателят д-р Мортен Кристиансен е посветил повече от 15 години на изследвания в областта на лазерните технологии в катедрата по материали и производствена техника към Университета в Олборг (AAU). В своята работа той търси нови методи за по-бърза изработка на метални детайли в малки и средни серии с помощта на лазери. „Лазерните технологии изцяло преосмислят начина, по който гледаме на производството. Благодарение на тях то се превръща в прецизен, гъвкав и дигитално управляван процес още от първата секунда. Докато традиционното производство изисква големи промишлени преси, сложна инструментална екипировка и продължително време за настройка, лазерното оборудване позволява производството на същите, или дори по-сложни, компоненти без използването на физически инструменти“, обяснява той.

Гъвкавостта, намаляването на отпадъците и значителното понижаване на производствените разходи ще бъдат ключови за интелигентните фабрики на бъдещето. Поради тази причина изследователският екип на AAU работи върху замяната на традиционните производствени техники с модерни цифрови методи, които спестяват време и оперативни разходи, като същевременно позволяват бързо адаптиране към непрекъснато променящите се пазарни изисквания.

Ротация с микрометрова прецизност

„Планарната моторна система XPlanar на Beckhoff открива нови възможности за изследователите от AAU. Решението използва механизми за позициониране и завъртане на обработваните детайли с микрометрова точност в шест степени на свобода над носещи модулни плочи, изпълняващи ролята на компактни, напълно интегрирани задвижващи устройства“, коментираха от Кастива.

В системата, разработена в AAU, малка метална пластина е закрепена към задвижващ механизъм посредством носач, който придвижва заготовката с бързи движения под лазерния лъч. Лазерът огъва, оформя и гравира детайла.

Д-р Мортен Кристиансен коментира: „Когато за първи път видяхме XPlanar, веднага разпознахме неговия потенциал. Вместо да придвижваме лазерната глава със скъп робот, можем просто да управляваме подвижната платформа XPlanar. Това осигурява значително по-висока прецизност, по-голяма гъвкавост и по-плавен производствен процес. Освен това можем да комбинираме няколко технологични операции в една машина“.

Прецизността е от решаващо значение, а благодарение на повторяемост от ±5 µm XPlanar е по-прецизна система дори от някои от най-съвременните индустриални роботи, твърди д-р Кристиансен. Това позволява XPlanar да бъде интегрирана директно в цялостна производствена линия, в която детайлите се транспортират автоматично между отделните станции. „Докато при конвенционалното производство са необходими отделни машини и ръчно прехвърляне на детайлите, нашата система е в състояние да извършва всичко това бързо и прецизно с помощта на софтуер“, казва той.

Решението може лесно да бъде разширявано чрез добавяне на нови станции, а всяка подвижна платформа да бъде конфигурирана спрямо конкретен продукт. Това позволява едновременна обработка и производство на различни изделия. „Това е като дигитална производствена лаборатория, в която можем по едно и също време да тестваме няколко различни продукта и да наблюдаваме разликите между тях в реално време“, добавя той.

Лазерна платформа „всичко в едно“

Системата XPlanar е тествана в продължение на 12 месеца. Заключението от изследването е, че технологията на магнитна левитация притежава значителен индустриален потенциал за лазерно базирани производствени процеси и може да послужи като основа за интегрирана универсална лазерна платформа за обработка на листов материал.

Времето за обработка на всеки детайл се свежда до минимум, тъй като XPlanar може да отделя вече обработените детайли за охлаждане, докато лазерът паралелно обработва други. „Самата лазерна обработка на един детайл отнема около 5 минути, а общото време – от проектирането до готовото изделие – е между 1 и 2 часа, главно поради необходимото технологично време за охлаждане. Това може да се сравни с традиционните производствени технологии, при които срокът за изработка често е между 4 и 6 седмици, ако първо трябва да бъдат произведени необходимите инструменти, преди да започне изработката на самия детайл“, посочиха от Кастива.

Системата XPlanar е подходяща за изработване на прототипи в малки и средни производствени обеми, както и за единично производство. Произвеждат се само необходимият брой детайли, а технологичните отпадъци могат да бъдат намалени с най-малко 10%. „Това съответства приблизително на количеството извънпланова продукция, която обикновено се произвежда за компенсиране на брака при обработка с абкант преса в конвенционална производствена линия“, поясниха българските специалисти.

От експеримент към индустриален потенциал

Индустрията все още не се е възползвала напълно от потенциала на лазерните технологии. „С помощта на XPlanar може би ще успеем да създадем нов промишлен стандарт за цифрово, прецизно и модулно производство в непрекъснат производствен цикъл. Това е нещо наистина уникално“, отбелязва д-р Мортен Кристиансен.

AAU вече работи с индустриални партньори за превръщането на технологията в решение, готово за пазарна реализация. Целта е в рамките на следващите няколко години системата да бъде тествана в реални производствени условия, например в областта на металообработката, електрониката и медицинската техника, където се работи с малки компоненти и се налага честа промяна в дизайна на продукта.

Според д-р Кристиансен TwinCAT като отворена софтуерна платформа и тясното сътрудничество с Beckhoff са ключови фактори за изследването, анализа и разработката на технологични иновации. Отворените стандарти, гъвкавият софтуер и множеството интерфейси позволяват интегрирането на всичко – от сензори и системи за обработка на изображения до лазерна техника – без обвързване с един конкретен производител.

„Технологията на Beckhoff е изключително достъпна. Можем да изтеглим софтуера, да тестваме решенията и да се свържем с огромна екосистема от компоненти. Това означава, че както изследователите, така и студентите могат да изпробват идеите си на практика и да ги развиват, без да се налага да започват от нулата“, допълва още професорът.

Тази статия на ДигиталнаИндустрия.bg е по материали на Инженер.bg.

Повече информация за Кастива 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! 

Източник на снимковия материал: Кастива, Beckhoff