OTX全新傳輸技術助力實現精準砂輪動平衡和精確聲學監控

近年來,隨著磨床行業的不斷發展,主軸轉速日趨提高,磨床加工能力顯著提升,從而能夠獲得更高的表面光潔度。要保持磨床的高性能,必須持續監控機械零部件和砂輪產生的振動。
動平衡系統可通過自動補償不平衡量,有效減小砂輪振動強度,從而提高所加工工件質量,特別是提高工件表面光潔度和幾何精度。例如,齒圈、輸入軸、中間軸、行星輪以及所有行星齒輪組件均需進行磨削加工,其中輪廓精度與表面光潔度是關鍵控制指標。高端齒輪磨床可以控制齒輪齒面的扭曲和波紋度。馬波斯 Dittel 砂輪動平衡系統通過其主動控制架構,能實時監測砂輪振動、補償砂輪偏心,并將砂輪偏心產生的振動抵消至最小。
為了實現更高表面光潔度,就需要增加每道磨削工序中的砂輪修整循環頻次。 馬波斯 Dittel AE(聲發射)超聲傳感器可有效監控和控制修整循環頻次。 每次修整時,其可限制每次修整過程中砂輪磨料的去除量,優化砂輪修整損耗,且確保得到完整理想的砂輪修形面。 砂輪接觸工件或修整器時會產生噪聲,聲學監測系統能夠檢測和測量這個噪聲等級。 通過監測加工過程中的此類噪聲,可及時識別加工中的潛在問題,并在機床上進行相應修正。 為提高監測有效性,應將傳感器安裝在加工區旁盡可能近的位置。 可將聲發射傳感器直接集成在砂輪的 動平衡頭中, 其位置在砂輪與工件或與修整器的接觸點處。
動平衡頭位于砂輪主軸內,通過非接觸式傳輸向其供電和進行數據交換。全新 OTX 傳輸系統包含兩類核心功能部件:
基于馬波斯控制系統指令,驅動平衡塊,抵消砂輪偏心導致的不平衡至最??;
AE傳感器位于動平衡頭內的旋轉組件上,檢測、處理和傳輸聲學信號,并將信號傳輸給馬波斯控制系統。
如采用 OTX 傳輸技術,可適配馬波斯新一代模塊化分布式監控系統——BLú,作為其控制系統。實際上,BLú特別為此設計了傳輸節點。在研發中,OTX 傳輸技術融合了馬波斯與 Dittel 在砂輪動平衡和聲學監控領域的專業技術。動平衡動作流程:首先,控制系統分析由加速度傳感器與轉速傳感器檢測到的不平衡量;然后,控制系統通過不同的控制策略管理砂輪的動平衡;其所對應的平衡算法加載于主控電子電路中執行;最后,通過OTX傳輸技術,將平衡塊的移動指令傳輸給旋轉頭。
馬波斯 Dittel 動平衡系統支持不同的動平衡策略:
啟發式策略(動平衡頭無角度編碼器)
確定式策略(動平衡頭帶角度編碼器)
同時適配不同的主軸結構:
單面
雙面
OTX 技術提升了傳統 MiniCT 系統的能力,性能更高和結構更合理。
事實上,在單面平衡應用中,MiniCT 傳輸需要使用三個節點:ACC節點(檢測加速度傳感器),WBTX節點(驅動傳輸),AE節點(檢測噪聲波形)。然而,OTX 的結構設計更加理想,僅需一個節點即可連接加速度傳感器和定子。實際上,WB 和 AE 信號均為數字信號,都通過單電纜傳輸。
在轉子內進行聲電轉換和信號處理,有效提高了降噪性能。事實上,在轉子內進行 AE 采樣和信號處理能得到可靠的數字信號,然后將其傳輸給定子和 BLú。
OTX will also allow for greater flexibility in terms of different machine layouts. The new hardware components are mechanically compatible with the previous MiniCT rotor and stator (axial ?42 mm and ?38 mm). In addition, new dimensions are available, such as an axial transmission with a diameter of 32 mm, which can drive balancing heads down to ?24 mm, as well as a ring transmission. OTX 的靈活性更高,可適配不同的機床結構。新硬件的機械結構兼容原 MiniCT 轉子和定子(軸向 ?42 mm 和 ?38 mm)。此外,還提供新尺寸,例如直徑可達 32 mm 的軸向傳輸,可將動平衡頭直徑減小到 ?24 mm,也支持環形傳輸結構。
此傳輸技術配套相應動平衡頭支持高速應用,根據特定的結構設計,轉速可達 30,000 RPM。
All the components also include an improved embedded diagnosis system to monitor the system itself, as well as the machining process.
所有部件均搭載升級的嵌入式診斷系統,可同時監控系統本身和加工過程狀態。
OTX新傳輸技術的主要亮點:
合理的結構設計
一個節點集成WBTX、AE和ACC通信通道
嵌入式AE信號處理 – 直接在主軸內的傳感器旁處理AE信號
FFT分析和全數字信號傳輸,信號質量更高
支持啟發式策略和確定式策略動平衡頭管理
支持單面和雙面管理
適配超緊湊型應用(傳輸直徑最小?32mm,動平衡頭直徑最小?24mm)
適配高轉速應用(可達30,000 RPM)
適配環形傳輸結構
機械結構兼容原MiniCT方案
更高診斷性能
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