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Solukon 採用 STOBER 精益減速馬達,實現節省空間的耐用型驅動解決方案

Solukon 採用 STOBER 精益減速馬達,實現節省空間的耐用型驅動解決方案:

為了在完成 3D 列印後對零件進行除粉,Solukon Maschinenbau GmbH 專門研發了除粉設備,例如用於中大型工件的 Solukon SFM-AT350。對於緊湊的雙軸回轉系統,這家機器製造商一直在尋找性能強勁、耐用且特別節省空間的驅動單元。除了精益傘齒式減速馬達以外,STOBER 還提供特別緊湊的精益行星式減速馬達。無編碼器的精益馬達系列產品相比較同步伺服馬達而言,無疑是性價比高且堅固耐用的理想型替代解決方案。

Pforzheim,2022 年 7 月 26 日 – 「採用噴射熔融列印技術的金屬零件在完成列印後會充滿粉末」,Andreas Hartmann 描述道,他和 Dominik Schmid 一起於 2015 年創辦了 Solukon。對於所有接下來的加工步驟以及之後的使用,必須清除工件中的粉末。在 Solukon 推出相應的設備前,除粉過程通常透過搖動、敲打或者抽吸等手動方式進行。對於形狀複雜的工件而言,尤其是內部通道非常複雜的零件,操作難度會增加。「尤其是複雜工件,除粉必須自動進行」,Hartmann 說道。

這家由公司所有人負責管理的企業在全球展開業務,致力於研發、裝配和銷售高度自動化的智慧設備和相應的周邊設備,用於增材製造的後處理。「我們的解決方案符合最高的功能性及安全性標準,並且獲得了許可,能夠以高效率且可靠的方式清除難以處理且具有反應性的材料,例如鈦及鋁」,Hartmann 描述道。接下來的路要怎麼走?3D 列印的後續過程(例如除粉)必須提高標準化程度。只有這樣,才能不斷提升產能。

所有除粉設備均採用 Solukon 的 Smart Powder Recuperation 技術,簡稱 SPR®:粉末透過圍繞兩根軸的自動回轉以及有針對性的振動刺激變得可流動。如此一來,粉末就會可靠且受控地自行從非常細小的通道中排出,並且重新被工藝過程回收利用。SFM-AT350 是除粉系統最新的研發成果。Solukon 於 2021 年秋季將其投放市場。「在研發過程中,我們不僅運用自身豐富的經驗,而且還汲取了來自不同產業客戶的回饋意見,例如航空航太業、醫療技術產業和汽車製造業」,Hartmann 說道。

該設備適用於最大重量 60 公斤、最大高度 420 公釐的零件。由於系統的轉盤會無限旋轉,同時水平軸可以移動最多 250 度,即使是複雜的旋轉模式也能輕鬆進行程式設計。和手動清潔方法相比,使用者可以節省多達 90% 的時間。

緊湊型驅動單元打造緊湊型機器設備

「SFM-AT350 的特點在於腔室體積特別小,設計緊湊。盡可能縮短惰性化時間,並且減少所需的惰性氣體用量,是我們關注的重點。為了實現緊湊的結構,在研發過程中我們需要特別節省空間的驅動解決方案,無論是對於用於固定零件的轉盤的無限旋轉動作,還是對於回轉臂的水平移動動作」,Hartmann 解釋道。在法蘭克福舉辦的增材製造和工業 3D 列印產業平台展 Formnext 2019 上,Andreas Hartmann 認識了 STOBER 東南部銷售中心負責人 Udo Cyrol。

「在此之前,除粉設備一直採用伺服驅動裝置。而現在,為了能夠實現更緊湊的結構,同時不影響設備性能,我們推薦使用無感測器精益減速馬達」,Cyrol 說道。其優勢在於:高度精確的行星式齒輪減速機與品質卓越的傘齒式減速機,搭配高能效、無編碼器且堅固耐用的精益馬達,量身打造緊湊型機器方案。

這些論據徹底征服了這家來自奧格斯堡的機器製造商。另外,藉由高達 96% 的效率,馬達的能效等級可達 IE5 水準。如此一來,Solukon 目前所達到的技術水準已經領先時代若干年。

完全無需編碼器

藉由 STOBER 精益減速馬達,在對扭矩進行安全控制的同時,可以在靜止和最大轉速之間實現轉速和扭矩的無級調節,在此過程中,馬達完全無需感測器元件。「這也表示只需一根遮罩標準電源線即可」,Cyrol 描述道。這可以顯著減少安裝成本。就此而言,精益減速馬達非常適合存在擺動和振動動作的自動化任務,例如 Solukon 的除粉設備。

精益馬達無編碼器的設計盡可能確保了耐用性。雖然馬達未安裝編碼器,但是轉速偏差能控制在 1% 以內,定位精度可達到 ± 1 °。「由於不採用編碼器,精益減速馬達系列特別適用於動態自動化任務」,Cyrol 說道。

高效率的驅動器

在 Solukon,精益減速馬達透過一台 45 公釐寬且整合了供電裝置的驅動控制器 SC6 實現促動。該機器製造商將其做為標稱輸出電流高達 2 x 19 A 的驅動器。這款緊湊的獨立設備適用於基於驅動器的應用,最多可配套四根軸。

為了確保功能安全性,STOBER 為驅動控制器研發了可以選配的安全模組 SU6。如此一來,Solukon 獲得了一套頗具經濟效益的解決方案,並且可以透過安全協定 PROFIsafe 實現安全功能 STO 和 SS1。SC6 主要應用於安全技術要求很高的系統,最高達到 SIL 3、PL e、第 4 類。設計人員可以實現符合 EN 13850 標準的急停功能,或者根據 EN 14118 標準避免意外啟動。另外,控制器的通訊介面功能性還獲得了 PROFINET 認證。「這種高動態驅動控制器即便在高要求的運動中,也能在背景安靜可靠地運作」,Cyrol 解釋道。

Andreas Hartmann 滿意地說道:「在研發雙軸回轉系統的過程中,STOBER 為我們提供了全面的支持。透過內建的元件,我們成功實現了極其緊湊的高性能設計。藉由低背隙減速馬達,我們不僅可以提高軌跡遍歷精度,而且還可以在翻轉動作過程中實現更理想的過渡。SFM-AT350 絕對是一台功能強大的重負荷機器。」

插圖文字:

STOBER 精益傘齒式減速馬達和行星式減速馬達 - 特別有效率
插圖 1:STOBER 精益傘齒式減速馬達和行星式減速馬達 – 特別有效率
Solukon 透過驅動控制器 SC6 促動精益行星式減速馬達以及精益傘齒式減速馬達。該驅動控制器在本應用中設計為驅動器。
插圖 2:Solukon 透過驅動控制器 SC6 促動精益行星式減速馬達以及精益傘齒式減速馬達。該驅動控制器在本應用中設計為驅動器。
整合了供電裝置的驅動控制器寬度僅 45 公釐。
插圖 3:整合了供電裝置的驅動控制器寬度僅 45 公釐。
Solukon CEO 兼 CTO Andreas Hartmann(左)與 STOBER 專家 Udo Cyrol。
插圖 4:Solukon CEO 兼 CTO Andreas Hartmann(左)與 STOBER 專家 Udo Cyrol。
STOBER 產品系列 - 客戶可以享受一站式服務。
插圖 5:STOBER 產品系列 – 客戶可以享受一站式服務。
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