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西門子SMI24傳感器模塊：不斷監(jiān)測(cè)機(jī)床的“心臟”

時(shí)間:2017/09/11文章來源：山一數(shù)控分享到：

由西門子公司及其子公司W(wǎng)eiss Spindeltechnologie開發(fā)的 SMI 24傳感器模塊可以不斷監(jiān)測(cè)機(jī)床的“心臟”——主軸，并且可以為用戶提供有價(jià)值的信息。而且，目前這一模塊可以監(jiān)測(cè)磨損狀態(tài)，并使收集數(shù)據(jù)的導(dǎo)出成為可能，這么做的目的是，以便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并推斷相關(guān)技術(shù)趨勢(shì)。此外，該模塊有助于機(jī)床內(nèi)部主軸的調(diào)試。

德國Weiss Spindeltechnologie有限公司已于數(shù)年前推出了SMI 24傳感器模塊，該模塊可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)從主軸到控制系統(tǒng)的傳輸。Weiss能夠利用收集到的主軸信息進(jìn)行機(jī)床修復(fù)。用戶自行進(jìn)行主軸診斷。

目前，Weiss已對(duì)SMI 24傳感器模塊進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)，且并入了“數(shù)據(jù)導(dǎo)出工具”。目前，這使得將從外部硬盤驅(qū)動(dòng)上收集到的數(shù)據(jù)保存為csv文件成為可能，然后可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單獨(dú)處理。

根據(jù)Weiss產(chǎn)品經(jīng)理Jürgen Müller的解釋，其中一項(xiàng)重要的先決條件是使用西門子高端CNC數(shù)控系統(tǒng)。他是這樣解釋的：“只有在配合使用Sinumerik 840D sl的情況下，才可能順利導(dǎo)出數(shù)據(jù)。無論任何人，只要選擇數(shù)據(jù)導(dǎo)出，并為其機(jī)床配備Weiss電機(jī)主軸與傳感器模塊，就可以在任何地方，通過互聯(lián)網(wǎng)調(diào)用關(guān)于其機(jī)床的核心數(shù)據(jù)。在操作人員或維護(hù)人員的辦公室里，可以實(shí)現(xiàn)類似家庭辦公，或者野外旅游期間，可隨時(shí)利用手機(jī)或筆記本電腦辦公。

主動(dòng)而非被動(dòng)地采取措施——有了從SMI 24傳感器模塊中導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，用戶可以根據(jù)轉(zhuǎn)速和扭矩曲線創(chuàng)建圖表，用以對(duì)主軸運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行清晰的說明。而且，這也可以預(yù)測(cè)滾柱軸承的剩余使用壽命

預(yù)防性維護(hù)措施使其成為可能

這項(xiàng)工作的基礎(chǔ)是SMI 24傳感器模塊：這一工作可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)評(píng)估，并按時(shí)間順序?qū)⑦@些信號(hào)歸檔——無需其他傳感器。因此，可以保存主軸運(yùn)行時(shí)間、執(zhí)行的刀具夾持次數(shù)、轉(zhuǎn)速配置文件與扭矩。

在清晰的總結(jié)性圖表的幫助下，負(fù)責(zé)人員可以在其機(jī)床顯示屏上、或任何聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人電腦上，檢測(cè)趨勢(shì)，并對(duì)主軸的磨損狀態(tài)進(jìn)行判斷。例如，刀具夾持與釋放時(shí)間的變化，可以提供主軸刀具夾持系統(tǒng)正在如何變化的決定性跡象。有鑒于此，維護(hù)人員可以及時(shí)展開針對(duì)性的問題分析，或采取預(yù)防性維護(hù)措施。

作為2017年4 月Maroldsweisach“動(dòng)手日”的一部分，Weiss產(chǎn)品經(jīng)理Jürgen Müller通過互聯(lián)網(wǎng)，管理機(jī)床。機(jī)床配備有SMI 24設(shè)備，并且安置在Erlangen的西門子技術(shù)與應(yīng)用中心(TAC)

根據(jù)分析圖表，如果在較長(zhǎng)運(yùn)行期間，操作人員注意到滾柱軸承溫度的變化，則同樣有用。而且，對(duì)于高級(jí)別的員工，可以根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)或磨損進(jìn)行判斷。

僅根據(jù)這些示例，已經(jīng)清楚地表明，SMI 24分析工具有助于防止出現(xiàn)意外的機(jī)床停機(jī)。作為2017年4月Maroldsweisach的“動(dòng)手日”的一部分，Jürgen Müller進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)踐。通過互聯(lián)網(wǎng)，他開始管理一臺(tái)配備適當(dāng)且位于Erlangen西門子技術(shù)與應(yīng)用中心(TAC)的機(jī)床。不久之后，屏幕上顯示出不同的圖表，Jürgen Müller說明了這些圖表的關(guān)系：“除了電機(jī)溫度和滾柱軸承溫度的當(dāng)前測(cè)量值之外，還有一項(xiàng)關(guān)于是否以及何時(shí)超出預(yù)選溫度極值的概述。”此外，系統(tǒng)可以提供一些重要數(shù)據(jù)，如主軸運(yùn)行時(shí)間、轉(zhuǎn)速與扭矩曲線、以及執(zhí)行的換刀次數(shù)。根據(jù)這些信息，不僅可以針對(duì)滾柱軸承、刀具夾持系統(tǒng)等可更換零件的使用壽命進(jìn)行推理，而且可以針對(duì)其受到的應(yīng)力進(jìn)行推理。Jürgen Müller 工程師說道：“此外，合格的機(jī)床操作人員，能夠根據(jù)運(yùn)行時(shí)間、夾持次數(shù)及溫度等導(dǎo)出的數(shù)據(jù)評(píng)估趨勢(shì)，據(jù)此，可以推導(dǎo)滾柱軸承與刀具夾持系統(tǒng)的磨損狀態(tài)?！盝ürgen Müller總結(jié)道，“根據(jù)一系列指示，可以提前計(jì)劃大量的維修工作。因此維護(hù)人員可以化被動(dòng)為主動(dòng)。”

根據(jù)概覽圖，相關(guān)維護(hù)人員或生產(chǎn)人員可以識(shí)別各自屏幕上的趨勢(shì)變化，并得出關(guān)于主軸磨損狀態(tài)的結(jié)論

“電子式平板”有助于調(diào)試

這不僅涉及Weiss產(chǎn)品SMI 24可以提供大量?jī)?yōu)勢(shì)的預(yù)防性維護(hù)。極大地簡(jiǎn)化對(duì)機(jī)床主軸的調(diào)試，因?yàn)樵刃鑼⒋罅康闹鬏S特定數(shù)據(jù)輸入控制系統(tǒng);而現(xiàn)在，包括詳細(xì)說明手工作業(yè)在內(nèi)的該項(xiàng)任務(wù)主要由經(jīng)驗(yàn)豐富的裝配工執(zhí)行。

有了Weiss的SMI 24主軸傳感器模塊，使用現(xiàn)代Sinamics轉(zhuǎn)換器版本就非常簡(jiǎn)單，就像通過USB接口將硬盤和PC連接起來一樣。通過與總公司西門子合作，Weiss已經(jīng)開發(fā)了一種“電子式平板”，通過該平板，可將所有參數(shù)自動(dòng)輸入控制系統(tǒng)。此外，來自旋轉(zhuǎn)傳感器和電機(jī)溫度傳感器的信號(hào)均被數(shù)字化，并被傳輸至西門子驅(qū)動(dòng)器。為了輸入相關(guān)刀具狀態(tài)與釋放活塞位置的信號(hào)，開關(guān)柜中不需要任何電子I/O(輸入/輸出)外圍設(shè)備模塊。相反，這些數(shù)據(jù)可自動(dòng)進(jìn)行數(shù)字化，然后在PLC(可編程序邏輯控制器)中的已定義接口處，直接收集這些數(shù)據(jù)。

文章鏈接：中國機(jī)床商務(wù)網(wǎng) http://www.jc35.com/news/detail/66723.html

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