実点科技 リモートI/Oユニットの5軸同時制御レーザ加工センタにおける応用

五軸連動レーザー加工センタは、複雑な曲面を切断するレーザー加工装置であり、すでに自動車製造業界で広く応用されています。特に高強度の構造部品に対しては、金型が不要でコストが低く効率が高いため、自動車部品製造のサイクルを大幅に短縮しています。この他、五軸連動レーザー加工センタは航空宇宙、金型加工、3C電子機器分野にも応用されています。

五軸連動レーザー加工センタは、5つの独立制御軸により5自由度の協調運動を行い、高エネルギーレーザービームと組み合わせて材料の溶融、気化または切断を実現します。そのカギとなる制御技術は、各軸の位置と速度をリアルタイムに調整し、レーザービームが予め設定された軌道に沿って正確に移動できるようにすることにあります。

一、加工フロー

【数値制御プログラミングとパス計画】

3次元モデルに基づき、五軸協調加工パスを生成し、レーザーヘッドが常に最適な入射角と一定の焦点距離で部品を加工できるようにします。

【五軸連動運動】

直線軸がレーザーヘッドの空間位置を制御し、回転軸がビーム角度を調整します。

【レーザー加工プロセス】

レーザー発振器が高エネルギービームを出力し、光学部品を経てスポットを形成します。同時に、視覚・赤外線などのセンサが加工状態を監視し、出力を動的に調整します。

二、I/Oユニットの適用方式

五軸連動レーザー加工センタでは、1回の取付けで高速に複数の複雑面加工を完了するために、誤差補正、動的マッチング、焦点ドリフト、光速の維持などが重要な制御項目であり、安定かつ高効率な通信保証が必要です。そのため、より強い耐干渉性を備え、デバイス運転時にI/Oが切断されないことおよびシリアル通信ユニットの多様な機能を確保するために、お客様は最終的に実点科技のXB6Sシリーズ製品を選定しました。現在、お客様はすでに複数の加工センタプロジェクトを納品しており、I/Oシステムは安定して稼働し、お客様から高い評価を得ています。

この加工センタはEtherCAT バスプロトコルを使用しており、実点科技のリモートI/Oユニットを採用しています：EtherCAT カプラXB6S-EC2002、シリアルコミュニケーションユニットXB6S-C01SP、32チャネルデジタル入力ユニットXB6S-3200および32チャネルデジタル出力ユニットXB6S-0032B、4チャネルアナログ電圧入力ユニットXB6S-A40V、4チャネルアナログ電圧出力ユニットXB6S-A04V、4チャネル温度入力ユニットXB6S-A40TM。

デジタル入出力ユニットは検出、表示灯、ボタン、リミットなどの信号の収集および通信を担当します。アナログ電圧入出力ユニットは電圧関連の計器との通信を担当します。XB6S-C01SPは関連指令の正確な伝送を担当し、レーザー制御カードとの正常な通信を確保します。XB6S-A40TMは関連温度データの収集を担当し、温度が予め設定された範囲を超えているかどうかをフィードバックします。

三、高信頼性リモートI/OユニットXB6Sシリーズ製品

実点科技のリモートI/OユニットXB6Sシリーズ製品は、多様なバスプロトコルに適合し、モーション制御、温度入力などの機能ユニットを備えています。製品は厳格なEMCテストを経ており、優れた耐干渉性を持ち、切断を防ぎます。診断、アラーム、異常ログ記録に対応し、インテリジェントなフィードバックにより使いやすさを実現しています。