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    為了解決精密磨削技術方面的老化問題，Echo Hill徹底修改了其機床方案，并配備了Beckhoff基于 PC 和EtherCAT的集成式控制平臺。

改良后的計量讓 Echo Hill 能夠在生產期間更容易地在閉環控制基礎上矯正磨削模式，該系統可自動修改直到微米級，甚至更低。機床成功地與最多 4 個零件同時運行，而不會降低效率。

    精密零件的生產 — 在過去高度專業化的手動加工領域 — 現在很大程度上都是用機床來完成的。無心磨削是針對精密磨削圓柱形機器組件的專門技術，其中，工件不是固定的，而是在一個快速旋轉的磨輪和較慢速旋轉的小型調節輪之間旋轉。例如，此項技術可以用于生產汽車、航空或航天行業使用的精密零件。滿足最小公差要求，直到微米范圍，短期生產和全自動批量生產需要強大的、定制化自動化技術，Beckhoff基于 PC 和EtherCAT的集成式控制平臺則能充分滿足客戶這一需求。

在無心磨削技術中，工件不是固定的，而是在一個快速旋轉的磨輪和較慢速旋轉的小型調節輪之間旋轉。例如，此項技術可以用于生產汽車、航空或航天行業使用的精密零件

    加拿大公司 Echo Hill Automation 總部位于安大略省的Beamsville，專門生產針對無心磨削的機床。目前市面上提供的其它磨床一般一次只能加工一個零件。在許多情況下，不同的磨削曲線仍然必須手動設置。過去，另一個與無心磨削相關的問題是零件計量。

    Echo Hill 在研發上投入了大量的精力，旨在優化磨削工藝過程。“我們的大多數客戶加工各種不同的零件，即生產往往是短期的，需要頻繁更換產品。另一個因素是，多年來，加工后零件的尺寸公差變得越來越小。“Echo Hill Automation 公司總裁 Harry Schellenberg說道。“為了能夠實現高精度、高效率的小批量及不同尺寸的生產，我們不得不重新設計我們的機床。”

    Echo Hill 徹底修改了其機床方案

    在很多情況下，這種機床用的磨削頭重量可超過千磅（500 千克），因此用于移動機床部件的機械部分磨損非常厲害。更重要的是，眾所周知，磨削過程會產生碎片，這意味著即使高精度磨床在滿足嚴格的公差方面也會有問題。

    Echo Hill 的“Tactic 8”機床是針對這些挑戰的創新解決方案。這臺機床使用一個 8 英寸的磨輪，可移動部件在它們的頂部旋轉，也就是說，線性電機都安裝在機床的頂部，從而使得零件不再需要送入到磨輪下面，可以從上面進行加工。線性電機的磁力抵消滑動桿的重量，抵消旋轉輥滑動機構的重量，從而最大程度地減少磨損，并顯著延長機床的使用壽命。

    科技自動化將機器人技術和測量技術集成到控制平臺中

    “除了機械上的改良之外，Tactic 8 配備了Beckhoff基于 PC 和EtherCAT的集成式控制平臺。這提高了機床的整體效率。”Harry Schellenberg表示道：“我們開始與Beckhoff 洽談，因為我們正在尋找一個機器人控制系統。過去，我們使用獨立的機床控制器、機器人和測量系統，因此通信非常復雜。有了科技自動化，我們現在有一個將機器人技術、測量技術和機床自動化捆綁在一臺 PC、軟件平臺和網絡上的平臺，這為我們帶來了明顯的競爭優勢。”

    Echo Hill 使用配備了第二代 Intel® Core™ i3處理器和TwinCAT自動化軟件的高性能工業 PC C6515。CP690x 系列“經濟型”遠程控制面板用于機床可視化。“HMI 軟件能夠在同一臺 PC 上作為我們的自動化軟件運行，這是一個重要的改進。”Echo Hill Automation 公司副總裁和控制專家 Dan Schellenberg說道。在轉向使用基于 PC 的控制系統作為我們的標準系統之前，我們使用的是一臺硬 PLC 和一臺獨立的用于 HMI 的 PC。”

Echo Hill 通過一臺 C6515 工業 PC 和TwinCAT自動化軟件控制整個磨削單元，包括三個機器人和測量系統

CP690x 系列“經濟型”遠程控制面板用于機床可視化

    “基于 PC 的控制平臺的一大優勢是，TwinCAT NC I 將整個機器人協調和三軸控制集成到一臺控制器和軟件中。”Dan Schellenberg說道：“由于 PC 運行了用于復雜運動的 G 代碼，在參數變化時可以相當輕松地修改程序。另外，也可以使用不同的編程語言，從標準語言到高度專業化的語言，這取決于哪種語言最適合特定的任務。對于定期循環的運動控制元件，TwinCAT提供功能塊，從而節省了大量的編程時間。”

    Beckhoff的TwinCAT XML Server增補軟件可用于讀取和寫入標準格式的零件參數。“考慮到 Echo Hill 的一些應用有多達 4000 個零件參數并且這些參數在生產過程中不斷變化時，這一點特別有用。”Dan Schellenberg說道。“它使得機床之間的參數傳輸靈活了很多。”

    Echo Hill 在整個磨削過程中實施全面的零件測試，以達到最高精度。高精度測得的數據采集結果能夠使得在生產過程中控制加工模式成為可能，它可以執行自動調整，直到微米級或甚至更低：測量系統能夠以 6 微米的公差控制所有的工件。Tactic 8 同時可以加工多達四個零件，不會降低精度。Dan Schellenberg熱切地說道：“我們的客戶可以在幾分鐘內同時磨削四個零件，可以毫無虛言地說，這是磨削工藝的巔峰之作。”

    EtherCAT端子模塊用于優化溫度監測與振動分析

    EtherCAT用于實現機床聯網通訊。不同的EtherCAT I/O 端子模塊用于在磨床上進行數據采集、溫度監測和振動分析。Echo Hill 使用集成了超采樣功能的 XFC 端子模塊 EL1262，因此可迅速采集過程級的二進制控制信號并傳輸給控制器。端子模塊的時間基可以通過分布式時鐘與其它的EtherCAT設備實現精確同步。這樣，數字量輸入信號的瞬時分辨率增加到總線循環時間的 n 倍。EtherCAT同時將長度和直徑參數傳輸給所連接的視覺系統，方便了轉換期間的機床配置工作。

    TwinSAFE技術確保最佳安全性

    Safety over EtherCAT全面確保機床、操作人員及其他人員的安全。Beckhoff的TwinSAFE技術在標準的 I/O 系統中集成安全技術 — 一個簡單、經濟高效的解決方案，替代了使用單獨電纜連接并配置有專用軟件、網絡的特殊安全控制器。

    計量技術帶來一系列成功

“Tactic 8 的最大賣點是，它可以同時加工多達四個零件。”Harry Schellenberg說道。對我們的客戶來說，另一個重要方面是改良的計量技術。現在，我們使用EtherCAT，我們每秒最多可掃描 4000 次，遠遠超過我們之前的 1000 次掃描限制。”Echo Hill 公司總裁如是說。

    盡管 Echo Hill 已經通過實施基于EtherCAT的控制平臺優化了機床的生產能力，但成本沒有任何增加。“恰恰相反，”Dan Schellenberg說道：“由于機器人運動學軟件在中央工業 PC 上運行，我們能夠降低控制系統的總成本。此外，我們能夠顯著降低控制柜中的空間要求、機床的占地面積和系統復雜性。”

    “另一個競爭優勢是機床所需的轉換時間更短。”控制專家說道。“我們的許多客戶都生產用于汽車變速器的工件，常常都是非常小批量的。這就需要頻繁變化機床參數。有了 Tactic 8 之后，轉換時間縮短了 50％以上。”