精工之作,胜于细节

Baumüller 为 Lauffer 机械制造厂新开发的电动粉末压机提供精确可调的驱动系统

如何经济、快速、高效地生产形状复杂的金属、硬金属或陶瓷产品?用诸如 E-Line 12 之类的电动粉末压机。其可以生产公差范围超小的高质量工件,通常不需要机械下游工序。

切削刀具、铣床以及车床会用到诸如转位刀片之类的高精度部件。其任务是不断从工件上均匀地去除许多材料。目的在于增加转位刀片的使用寿命。也就是说,用户在更换刀片之前可以用同一个刀片加工尽可能多的工件。

只有掌握全面的工艺知识,才能获取丰硕的成果

Lauffer 自行开发的软件可以方便、安全、可靠地操作和监控每个挤压过程 Lauffer 自行开发的软件可以方便、安全、可靠地操作和监控每个挤压过程

Lauffer 机械制造厂位于巴登-符腾堡州西南部的内卡河畔霍尔布,这家公司是层压复合技术、塑料和封装技术、成型技术和粉末技术领域中专注于液压机、电动压机以及自动化设备的全球领先制造商,已向市场推出了 10,000 多种设备。

1872 年,Johann Martin Lauffer 在内卡河畔米伦建立了自己的机械加工车间和锻造厂,为 Lauffer 的成功发展奠定了基础。Lauffer 最初的业务是维护和销售农业机器,上世纪 20 年代制造出第一台自行设计的水压机。如今遍布全球数以千计的机器和设备证明了,拥有最上乘质量和最全面的工艺知识才能在市场上立于不败之地。

为了避免如精密零件在烧结后还要下游磨削等机械再加工过程,Lauffer 一直在寻觅一种解决方案,能够以尽可能少的工序生产出高精度部件。目的是为了提高机器产量,同时保证终端产品始终如一的质量。

为了实现这一既定生产率目标,Lauffer 除优化 E-Line 系列电动压机的机械结构外,还将希望寄托于 Baumüller 的高效驱动系统。这套解决方案包括四台水冷式高扭矩电机 DST2-135DSC1 和 DSD2 系列的电机以及一台风冷式联排系统 b maXX 5300

电动压机的工作原理

space-optimized DST2-135 high-torque motorsT经过结构优化的高扭矩电机 DST2-135 与机器完美匹配

机器的工作原理如下:将烧结粉末通过填料用滑靴通入,并通过多阶段过程压实,进而影响密度分布。然后:“关键不在于力度,而是密度。因此我们要调整位置。挤压力是将密度保持在定义范围内的间接指标”,软件开发人员 Nicolas Goeing 介绍说。随后进行随机的重量检查。填料高度会自动进行微调和补调,用于抵消堆积密度的变化。泄除工件上的压力,也就是将压力降低约百分之十,这样便可用满载力将成品工件顶出阴模。抓手利用压缩空气吸住工件,然后通过卸料装置继续输送。这通常是石墨烧结板。然后,这些工件进入烧结炉,在炉中收缩 30% 到 40%,因为工件密度增加了。

挤压力为 12 吨的电动粉末压机 E-Line 12 每分钟最多可生产 22 个工件。每小时可制造多达 1,320 个高精度工件。

低惯性实现高动力

b maXX 5300 modular systemb maXX 5300 联排系统的 Baumüller 紧凑型逆变器由于集成了 Safety 和 FSoE 连接,因而减少了布线工作量。EtherCAT 连接可大幅缩短循环时间

投入使用的是四台水冷式高扭矩电机 DST2-135。这些电机被整合到机器中,进而节省了空间。这四台驱动电机所产生的高扭矩经主轴可产生很高的挤压力,因此非常适合制造诸如精密转位刀片之类的精密工件。

两台紧凑型伺服电机 DSC1-045 和 DSD2-045 负责刮掉多余的材料和执行抓手动作。

驱动电子系统同样十分紧凑:联排系统 b maXX 5300 能非常精确地调节主驱动装置和辅助驱动装置。该组合经调整可与 E-Line 12 电动粉末压机实现最佳协作。“由于伺服驱动装置连接了 EtherCAT,因此我们能大幅缩短循环时间。此外,由于 Baumüller 逆变器集成了 Safety 和 FSoE 连接,使我们节省了大量布线工作量”软件开发人员 Lothar Vöhringer 强调说。此外,Baumüller 还负责粉末压机的驱动装置尺寸设计和初调。目前正在用 ProSimulation 模拟工具优化其他驱动装置。

Lauffer 通过自行开发的 CNC 控制器以及用于模具开发、程序流程优化和质量保证的智能“粉末助手”对粉末压机进行了的高效自动化改造。其中挤压过程的 3D 模拟是一大亮点。通过软件可以方便、安全、可靠地操作和监控每个挤压过程。


将精密转位刀片置于输送带上。蓝色箱子是卸料装置,终端用户那里通常是石墨烧结板 将精密转位刀片置于输送带上。蓝色箱子是卸料装置,终端用户那里通常是石墨烧结板

高效的团队合作

Lauffer 机械制造厂在开发 E-Line 12 电动粉末压机的过程中与驱动专业公司 Baumüller 开展合作。

我们的合作伙伴关系通过这次合作得到了升华,我们在设计方面开展密切配合,并得到了 Baumüller 专业人员迅速而大力的支持。

Lauffer 压机的软件开发人员 Lothar Vöhringer

结论

Lauffer E-Line 12 electric powder pressLauffer 的电动粉末压机 E-Line 12 具有不超过 1 μm 的超高定位精度和的重复精度

电动粉末压机 E-Line 12 结构紧凑、加工速度快且极其精密。其具有不超过 1 μm 的超高定位精度和的重复精度。创新机械结构大幅缩减了力的传递流程。粉末压机在半负荷状态下,也能实现非常好的同步性。该机器循环时间短、挤压力大,因此性能卓越。因此,其有助于制造不同的高精密工件。这种紧凑型驱动系统是 Lauffer 机械制造厂与 Baumüller 良好合作的成果,其特点是高动力、精确调节且节省空间。

Lauffer 的 C-Line 液压粉末压机系统也采用 Baumüller 的驱动系统。已投入使用的是 320 吨位压机。目前正在开发的新方案是将伺服泵直接加装在 800 吨位压机上。

 


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