Giải pháp tích hợp truyền tải dữ liệu 2 trong 1 ưu việt

Ngành công nghiệp nội thất sử dụng máy khoan IMA cả ở dạng cố định và dạng di động. Với tốc độ di chuyển khoảng 30 mét (100 feet) mỗi phút, nhiều máy khoan cùng lúc khoan các lỗ ngang và dọc vào các chi tiết gia công, sau đó được lắp ráp thành nội thất phòng khách, phòng ngủ và văn phòng. Lên đến 90 trục có thể được sử dụng trong các ứng dụng này. IMA đã sử dụng công nghệ OCT (công nghệ một dây cáp) của Beckhoff Automation trong các hệ thống khoan CNC và thiết bị sản xuất phức tạp của mình kể từ đầu năm 2015. Điều này đòi hỏi phải chuyển đổi dây cáp, và sau khi được tư vấn bởi HELUKABEL, nhà sản xuất máy móc đã quyết định sử dụng dây cáp servomotor hybrid TOPSERV, đã được kiểm tra nghiêm ngặt và rất phù hợp cho các ứng dụng dây chuyền kéo có độ động cao. “Các cáp đã chứng minh giá trị của mình trong nhiều hệ thống khoan IMAGIC của chúng tôi mặc dù phải chịu các tác động cơ học cao, như bán kính uốn cong hẹp và chu kỳ uốn cong thay đổi nhanh trong chuỗi kéo, cũng như mài mòn do bụi gỗ,” Sulewski giải thích. IMA đã cập nhật các ứng dụng khoan của mình sang công nghệ một cáp. “Theo tôi biết, chỉ còn một động cơ cần được chuyển đổi trong các trung tâm gia công CNC; thế hệ mới sau đó sẽ hoàn thiện.“

Với tư cách là quản lý khách hàng chính, Dirk Spranger thường tham gia vào IMA ngay từ giai đoạn thiết kế thử nghiệm. “Nếu các dây cáp di chuyển do được tích hợp vào chuỗi kéo, ví dụ, tôi cần biết các đường di chuyển, tốc độ, gia tốc, số chu kỳ và tất nhiên là bán kính uốn cong để có thể cung cấp sản phẩm phù hợp,” ông giải thích. “Nhờ kiến thức chuyên môn về cáp, chúng tôi hỗ trợ các kỹ sư của họ và đưa ra lời khuyên cụ thể về cấu trúc cáp.” Nhiều thông tin và thông số vận hành, như phạm vi nhiệt độ yêu cầu, khả năng chống hóa chất, ứng suất cơ học, chứng nhận và tiêu chuẩn, phải được nắm rõ để cung cấp tư vấn kỹ thuật chuyên sâu về loại cáp phù hợp. “Chúng tôi có các ứng dụng tương đối cụ thể. Do đó, lời khuyên mà HELUKABEL cung cấp là độc đáo đối với chúng tôi. Đó là một tình huống cho và nhận,” Sulewski mô tả về sự hợp tác của họ. “Có một thành phần kỹ thuật lớn trong quá trình ra quyết định mua hàng. Chúng tôi thảo luận chi tiết về khung kỹ thuật chung với Dirk Spranger, người sau đó đưa ra các đề xuất cụ thể mà chúng tôi phân tích cùng nhau. Chúng tôi tin tưởng vào các nhà cung cấp như HELUKABEL. Dù sao, họ là chuyên gia và họ kiểm tra sản phẩm của mình một cách nghiêm ngặt cho chúng tôi.” Spranger bổ sung: “Chúng tôi thường xuyên thảo luận về yêu cầu của khách hàng với bộ phận kỹ thuật tại nhà máy Windsbach. Thông tin do khách hàng cung cấp rất quý giá để phát triển thêm các loại cáp hybrid của chúng tôi. Với các kịch bản thử nghiệm cụ thể, bộ phận kỹ thuật của chúng tôi có thể chạy mô phỏng để xác minh xem cáp của chúng tôi có thể đáp ứng yêu cầu của khách hàng hay không.” Đối với IMA, các thử nghiệm này đã chứng minh rằng HELUKABEL có thể cung cấp giải pháp phù hợp cho các ứng dụng khoan của họ bằng cách sử dụng cáp hybrid tiêu chuẩn có sẵn trong kho.

Với giải pháp cáp đơn, IMA đã có thể giảm thời gian lắp đặt cho máy khoan ước tính từ 20 đến 30%. “Việc lắp ráp, lắp đặt và đi dây cáp giờ đây nhanh hơn,” Sulewski cho biết. “Tuy nhiên, tiết kiệm không gian từ giải pháp cáp đơn lại thấp hơn dự kiến, mặc dù số lượng cáp chỉ bằng một nửa. Điều này là do diện tích mặt cắt ngang của các chuỗi kéo lớn hơn; đây là yếu tố cũng cần được xem xét.” Quan trọng hơn nhiều so với việc tiết kiệm không gian từ việc giảm số lượng cáp là thời gian lắp ráp và lắp đặt cáp được rút ngắn. Việc thay thế cáp cũng nhanh hơn và mức tồn kho phụ tùng cũng giảm. Điều này xảy ra vì không còn cần phải giữ một bộ cáp cho tín hiệu phản hồi và một bộ cho nguồn điện. Nhưng chi phí của các loại cáp công nghệ cao này thì sao? “Tôi chỉ cần một cáp, nhưng nó đắt hơn,” Suleski chỉ ra.

“Điều đó ban đầu có thể không trông giống như một lập luận ủng hộ giải pháp cáp đơn. Tuy nhiên, nếu tính đến thời gian tiết kiệm được từ việc lắp ráp và lắp đặt cáp, giải pháp cáp đơn sẽ nhanh chóng mang lại lợi ích kinh tế. Trong mua sắm kỹ thuật, trọng tâm nên đặt vào giải pháp tổng thể, chứ không chỉ vào giá cả của sản phẩm.” Tại IMA, một số ứng dụng sử dụng công nghệ cáp đơn cách tủ điều khiển 30 mét (100 feet). Các máy móc đầu tiên đã hoạt động thành công tại cơ sở của khách hàng hơn một năm nay. “Trong các khoảng thời gian giữa các lần bảo trì định kỳ, các cáp đã chứng tỏ độ bền cao và hoàn toàn đáng tin cậy,” Sulewski cho biết. “Ngay cả sau hơn năm triệu chu kỳ, chưa từng xảy ra sự cố ngừng hoạt động, theo như tôi biết.”

Làm thế nào các nhà sản xuất cáp như HELUKABEL có thể đáp ứng thách thức trong việc cung cấp cho các nhà sản xuất máy móc những loại cáp hybrid vừa chức năng vừa bền bỉ? Tại Triển lãm Hanover vào mùa xuân năm 2014, HELUKABEL đã công bố việc bổ sung một loại cáp hybrid mới cho công nghệ cáp đơn vào dòng sản phẩm TOPSERV nổi tiếng và thành công của mình. Vào thời điểm đó, các nhà sản xuất động cơ chưa có kinh nghiệm thực tế lâu dài với công nghệ cáp đơn. Điều này càng làm nổi bật tầm quan trọng của việc HELUKABEL phải chứng minh qua các thử nghiệm thực tế trong hệ thống dây chuyền kéo rằng cáp hybrid của họ được bảo vệ tốt và truyền tín hiệu không lỗi qua giao diện HIPERFACE DSL, ngay cả sau hơn năm triệu chu kỳ. Nếu động cơ hoạt động bình thường, chất lượng tín hiệu nhận được là yếu tố quyết định. Giảm nhiễu bên ngoài trên các lõi phản hồi tăng độ tin cậy của dữ liệu nhận được. Bảo vệ khỏi nhiễu EMC được cung cấp bởi lớp chắn cặp dữ liệu. Càng lâu lớp chắn hoạt động, càng lâu bảo vệ nhiễu được duy trì. Trong các ứng dụng tĩnh, lớp chắn gần như tồn tại mãi mãi. Tuy nhiên, điều này không áp dụng cho các ứng dụng như robot, máy công cụ và thiết bị xử lý, v.v., nơi cáp di chuyển trong chuỗi kéo và dọc theo các trục khác nhau. Nếu lớp chắn bị hư hỏng, kết quả tồi tệ nhất là tín hiệu phản hồi không thể đọc được. Do đó, hậu quả của việc chọn cáp không phù hợp có thể không được phát hiện cho đến khi máy đã hoạt động trong vài tháng. Các biện pháp nào có thể được thực hiện để đảm bảo lớp chắn vĩnh viễn và đáng tin cậy trong các ứng dụng động như vậy? Tải trọng kéo cơ học trên bán kính ngoài có thể làm đứt lớp chắn đồng trần hoặc mạ thiếc, điều này theo thời gian có thể làm giảm hiệu quả của lớp chắn. Để tránh điều này, góc bện và mức độ che phủ của lớp chắn dệt trong cáp hybrid phải được tối ưu hóa theo động lực học của ứng dụng, bán kính uốn cong yêu cầu, cũng như các thông số tốc độ và gia tốc. Đây là cách duy nhất để đảm bảo lớp chắn EMC, ngay cả sau hàng triệu chu kỳ. Để đạt độ bền tối đa của lớp lưới, lớp lưới phải luôn được quấn quanh các dây dẫn ở góc tù. Điều này không chỉ tăng độ phủ mà còn cải thiện độ đàn hồi, từ đó giảm lực kéo. Ngoài lớp lưới bện, cáp hybrid còn có thể chứa một lớp vải kim loại đặc biệt được bay hơi. Các công nghệ mới như giải pháp cáp đơn cho hệ thống truyền động đang thách thức các nhà sản xuất cáp phát triển và thử nghiệm các giải pháp sáng tạo. Nhờ mối quan hệ chặt chẽ với các nhà sản xuất máy móc hàng đầu như IMA Klessmann, HELUKABEL có thể tiếp tục phát triển sản phẩm của mình trong môi trường thực tế.