B&R Logo
  • Strona www
  • Numer modelu
  • Numer seryjny
Login
Zalogowany jako UżytkownikWyloguj się
Ładowanie...
Polski

Please choose your country:

Follow us:

Szyte na miarę

VX4000_printing

W ciągu jedynie kilku godzin systemy druku 3D firmy voxeljet mogą stworzyć złożone formy i modele komponentów odlewanych z metalu lub nawet wykonywane na zamówienie scenerie filmowe i modele architektoniczne. Poza wysokim stopniem precyzji i bezprecedensową złożonością konstrukcji, drukarki 3D oferują to, co użytkownicy naprawdę doceniają, tzn. ogromną oszczędność czasu w przypadku niewielkich partii produkcyjnych, prototypów i modeli. Do tego należy dołożyć wszechstronne, zintegrowane rozwiązanie w zakresie automatyki i sterowania oparte na wysokowydajnej technologii B&R, dzięki której nawet duże partie można drukować niezawodnie, precyzyjnie i z odwzorowaniem szczegółów.

"Oprócz naszych głównych klientów z branży motoryzacyjnej i lotniczej, a także z branży produkcji maszyn, przemysłu stoczniowego i ciężkiego, widzimy, że nowi klienci w coraz to liczniejszej rzeszy innych branż odkrywają potencjał druku 3D," wyjaśnia Björn Matthes odpowiedzialny za planowanie systemów elektrycznych w voxeljet. "Jest tak szczególnie w przypadku szybkiej produkcji prototypów, niewielkich partii produkcyjnych i modeli bez użycia specjalistycznych narzędzi. Zareagowaliśmy na ten trend radykalnie poszerzając zakres usług drukarskich, jednocześnie opracowując szeroką gamę urządzeń do nadruku na przedmiotach praktycznie dowolnej wielkości."

Voxeljet_3Dprint

Grafika z drukarek 3D firmy voxeljet. Te drukarki mogą tworzyć praktycznie nieskończenie złożone przedmioty (w tym podcinane) z wszelkiego typu surowców, w tym piasku formierskiego i tworzywa sztucznego. (Źródło: voxeljet AG)

Największy na świecie system druku 3D

Technika drukowania stosowana przez voxeljet jest całkiem podobna do techniki wykorzystywanej w tradycyjnych drukarkach atramentowych. Różnica polega na tym, że specjalnie opracowana przez firmę głowica zamiast atramentu używa płynnego spoiwa. Spoiwo jest nakładane selektywnie w kształcie obrabianego przedmiotu na cienką powłokę na platformie drukarskiej. W ten sposób VX4000 – który według voxeljet jest największym na świecie systemem druku 3D – buduje kształty z piasku warstwa po warstwie na platformie o wymiarach 4.000 x 2.000 x 1.000 mm (dł. x szer. x wys.).

Wyprodukowany przez voxeljet po raz pierwszy w roku 2009 system VX4000 drukuje każdą warstwę tylko w 75 sekund przy rozdzielczości 300 punktów na cal i grubości 300 mikrometrów. Pojemna platforma umożliwia systemowi VX4000 tworzenie dużych komponentów indywidualnych lub kilku mniejszych części jednocześnie. Poprzez bezpośrednie wykorzystanie danych CAD zapewnia dokładne odzwierciedlenie najdrobniejszych szczegółów.

Oprogramowanie drukarki umieszcza model 3D CAD w wirtualnej przestrzeni roboczej, a następnie rozbija go na warstwy druku. W celu przetwarzania dużych ilości danych, system voxeljet wykorzystuje komputer przemysłowy z dyskiem SSD i dodatkowym dyskiem twardym o pojemności przynajmniej 1 terabajta do przechowywania danych.

Doskonała i niezrównana oferta produktów

"We wszystkich drukarkach 3D, jakie zbudowaliśmy przed VX4000, zadaniem komputera było również sterowanie całym systemem za pośrednictwem szyny CAN," mówi Matthes. Opracowując VX4000 firma voxeljet wprowadziła dodatkowy poziom abstrakcji w celu dalszego uproszczenia architektury sterowania i częściowego odciążenia komputera. Musieli również opracować system suwnicowy do napędu dwóch systemów bram, na których zamontowane są głowica drukująca i głowica do nakładania kolejnej warstwy.

"Z doświadczenia wiemy, że jeżeli w produkcję systemu napędowego zaangażowani są różni dostawcy mogą powstawać problemy wynikające z nieprawidłowej komunikacji i niejasnego zakresu obowiązków," wyjaśnia Matthes. "To dlatego poszukujemy partnera, który mógłby dostarczyć cały system automatyki - od przekładni po system sterowania i HMI."

Jak zauważa Matthes, firma voxeljet szybko wyłoniła pewnego faworyta w procesie wyboru dostawcy. "Doskonała oferta B&R, której część stanowi zintegrowane bezpieczeństwo i uniwersalne narzędzie do programowania i konfiguracji, naprawdę przekonała nas, że znaleźliśmy właściwego partnera. System B&R daje nam wszystko czego nam potrzeba, a także daje nam mnóstwo miejsca na kolejne innowacje."

Decyzja zapadła na spotkaniu z inżynierami aplikacji z B&R, podczas którego firma voxeljet mogła na własne oczy zobaczyć, jak proste jest zbudowanie systemu suwnic przy użyciu technologii B&R.

Dienstleistungshalle_Übersicht
VX4000_Bauraum.jpg: Największa drukarka 3D na świecie posiada komorę drukowania o wymiarach 4.000 x 2.000 x 1.000 milimetrów (dł. x szer. x wys.). Dzięki użyciu wysokiej jakości komponentów można ją eksploatować w trybie ciągłym. (Źródło: voxeljet AG)
P4120046_
Terminal operatora nowej drukarki VX2000 firmy voxeljet oparty jest na panelu Power Panel od B&R z wyświetlaczem dotykowym. Aplikacja HMI uruchomiona jest na tym samym komputerze, który przygotowuje dane o wydruku dla drukarki 3D. (Źródło: Franz Joachim Roßmann)

Elastyczna architektura

W systemie automatyki dla VX4000 niemalże całkowicie opartym na technologii B&R, z wyjątkiem komputera, moduł CPU z serii X20 firmy B&R pełni funkcję sterownika ruchu. Polecenia dotyczące ruchu z komputera przekazywane są za pośrednictwem standardowego protokołu Ethernet do modułu CPU, który konwertuje je na odpowiedni ruch silnika. Oprócz czterech serwosilników sterujących osią Z dwóch bram systemu suwnic, VX4000 wykorzystuje kolejne osiem serwosilników, które są częściowo zsynchronizowane (2 x X1 i 2 x X2).

Firma voxeljet stosuje wyłącznie serwosilniki w celu zapewnienia elastyczności architektury, szybkiej reakcji na przyszłe wymagania i optymalizacji inwentarza. Wszystkie silniki wyposażone są w napędy ACOPOSmulti komunikujące się ze sterownikiem przez interfejs POWERLINK. Napędy te służą nie tylko do sterowania ruchem. Służą również do koordynacji sekwencji funkcji niższego poziomu, które regulują zadania bezpośrednio związane z drukowaniem, np. ruch głowicy drukującej (Y) i napełnianie materiałem głowicy do nakładania kolejnej warstwy.

"Prototyp VX4000 zbudowany w oparciu o taką architekturę nadal pracuje skutecznie i niezawodnie w naszym centrum serwisowym," mówi Matthes. "Oczywiście od tego czasu ta architektura wciąż się rozwija."

Bezproblemowa konfiguracja z wykorzystaniem openSAFETY

Częścią systemu automatyki są teraz funkcje bezpieczeństwa takie jak bezpieczne wyłączenie momentu (STO) i bezpieczne ograniczenie prędkości (SLS). Obie funkcje zostały wdrożone przez programistów voxeljet za pomocą modułów inwertera ACOPOSmulti ze zintegrowaną technologią bezpieczeństwa SafeMOTION oraz bezpiecznych modułów I/O z systemu X20. "Nawet w przypadku dużej drukarki o długości 20 metrów i szerokości 7 metrów, serwis i konfiguracja są znacznie łatwiejsze, ponieważ personel może bezpiecznie poruszać się wewnątrz urządzenia i monitorować procesy bez konieczności przytrzymywania przycisku włączania," mówi Matthes. "Ilość sprzętu komputerowego i czasu potrzebnego na zintegrowanie funkcji bezpieczeństwa została zminimalizowana dzięki protokołowi komunikacyjnemu openSAFETY."

Konstrukcja systemu przewiduje dwa moduły I/O podzielone na dwa pasma. Podczas gdy kanały bezpieczeństwa I/O są podłączane bezpośrednio do jednostki CPU, kanały I/O niezwiązane z bezpieczeństwem są izolowane przez POWERLINK. Początkowo taki podział nie istniał. "Rozdzielając kanały ułatwiliśmy rozbudowę systemu. Kolejna korzyść to możliwość odłączenia źródła zasilania dla standardowych części bez wpływu na obszary związane z bezpieczeństwem," mówi dalej Matthes.

Automation Studio zapewnia voxeljet szereg wyraźnych korzyści. Dostarcza jedno narzędzie łączące cały wachlarz komponentów systemu automatyki od B&R, w tym oprogramowanie sterujące, HMI i funkcje bezpieczeństwa. Kompleksowe funkcje diagnostyczne znacznie ułatwiają analizę oprogramowania oraz znajdowanie i usuwanie błędów. Szczególną wartość ma wyraźna struktura środowiska inżynieryjnego oraz możliwość synchronizacji konfiguracji sprzętu komputerowego dzięki zintegrowanemu interfejsowi EPLAN. Wszystkie nowe projekty voxeljet z dziedziny automatyki powstają przy użyciu Automation Studio 4.

Björn Matthes PM

"Już podczas pierwszego szkolenia jasne stało się, że koncepcje firmy B&R są naprawdę przemyślane od początku do końca, co zapewnia ich właściwe wdrożenie. B&R zapewnia znakomite wsparcie i wielokrotnie pomogła nam szybko znaleźć odpowiedzi na pytania i zdobyć nowe doświadczenie i wiedzę." Björn Matthes, Planista Systemów Elektrycznych, voxeljet AG

Wirtualne osie master ułatwiają ponowne wykorzystanie

Oprócz zintegrowanych funkcji bezpieczeństwa, firma voxeljet wdrożyła również osie wirtualne w architekturę systemu. Teraz wszystkie osie master (podstawowe) są osiami wirtualnymi. Dla voxeljet oznacza to, że w trakcie tworzenia oprogramowania sterującego nie ma znaczenia który z dysków zostanie podłączony później do określonej osi lub w jaki sposób osie powinny ze sobą współpracować. "Dzięki temu możliwa jest symulacja napędu i testowanie systemu automatyki jeszcze przed ukończeniem całej instalacji," wyjaśnia Matthes. "Ponadto, osie wirtualne znacznie ułatwiają ponowne wykorzystanie architektury automatyki w przypadku innych systemów."

Jak twierdzi Matthes w oparciu o własne doświadczenia – firma voxeljet wykorzystała już ponownie automatykę opartą na technologii B&R w swojej drukarce VX2000, dokonując jedynie minimalnej modyfikacji.

"Podczas wprowadzania tej i innych technologii uzyskaliśmy doskonałe wsparcie od B&R," mówi Matthes. "Już podczas pierwszego szkolenia jasne stało się, że koncepcje firmy B&R są naprawdę przemyślane od początku do końca, co zapewnia ich właściwe wdrożenie. Poziom wsparcia zapewnianego przez B&R jest znakomity. Firma wielokrotnie pomogła nam szybko znaleźć odpowiedzi na pytania i rozwinąć nasze umiejętności inżynieryjne."

Pobierz artykuł jako PDF:

Made to measure.pdf

Ejemplo
Share
Nasza strona internetowa używa plików cookies (tzw. ciasteczka) w celach statystycznych, reklamowych oraz funkcjonalnych. Dzięki nim możemy indywidualnie dostosować stronę do twoich potrzeb. Każdy użytkownik może zaakceptować pliki cookies albo ma możliwość wyłączenia ich w przeglądarce, dzięki czemu nie będą zbierane żadne informacje. Więcej informacji znajdziesz w Polityce Prywatności.