新闻处 集团国际采购部
新闻处 集团国际采购部
FAULHABER保证驱动器的高质量和可靠性

机械表实际上已经不再有使用价值,因为它们不再是记时的必需品。但需求仍然很高。许多购买者不仅想买享有盛誉的饰品腕表,而且还对钟表精密机械的非凡精致深表赞赏。它们基于代代相传了几个世纪的高度发达工艺,主要是瑞士的工艺。因为该领域的大多数大牌制造商都在瑞士。

尖端技术汇集

现今,这些制造商大批量生产,而由一个制表匠制造整个手表的纯手工作坊无法实现这样的数量。尽管最重要的工作步骤仍由手工完成,但工作是分解成各个工艺流程共同完成的。熟练技工用机器完成许多步骤,这在一定程度上实现了自动化工艺流程。

这样的机器是Precitrame Machines的装配站(法语:poste d’assemblage)。这家瑞士公司的总部位于瑞士伯尔尼汝拉山区的小镇特拉姆朗,海拔约900 m, 紧邻一些世界著名的手表制造商。该地区也是精密机械、 机电一体化和机械制造领域的传统隐形冠军汇集地。几十家公司位于一个小区域,有的与制表业有关,有的由制表业发展而来,还有的是制表业供应商。它们具有与名表制造商相同的属性:其细分领域的产品有着世界上最好的质量和技术。

世界技术领导者

Precitrame生产用于旋转分度传送和精加工的机器,用于各类精密机械生产以及前述制表装配站。当机器外壳关闭时,可以看到一个工作面,该工作面的前中心有一个小而圆的开口。制表匠就在这里接收机芯以执行下一个装配步骤。完成后,制表匠将它放回原位。此时工件在盖子下向前传送,然后下一个待加工工件到达。

外壳下的小型工厂

盖子下方的东西看起来像一个微型装配设备。那里有许多传送带并排运行。它们来回移动工件,通过一系列开关,从而根据批处理当前所处的工作步骤将工件引导到相应路径上。

但所有机芯都要进入装配站后部的装载装置(法 语:chargeur),该装置将它们从传送带上提起,并引导它们进入自动化工艺流程。这可能涉及,例如将极小的油滴输送到具体位置。但该装置主要负责质量保证。在此重新测量复杂的系统,以确保装配过程足够精确。 光学和声学测量仪器用于,例如,测量调节元件的速率和振幅或者检查部件的完整性。

自动记录测量数据,并使用CANopen总线系统传输。 工件托架上的一个小二维码可用于关联具体手表。因此,对于每个机芯,可以完整记录该站执行的所有装配步骤。

手表组装厂PreciTrame精密机械生产中的FAULHABER直流电机
微型装配设备 © Precitrame

缓加速

从传送带上提起,引导到一个工艺步骤,这个过程看似简单,实际却面临许多技术挑战。这些精密机芯散放在扁平的托架上。但突然移动可能会导致它们脱落、损坏并扰乱工艺流程。与此同时,就小尺寸而言,在这里行进的距离相当大。例如,装载机的垂直行程超过20厘米。当然,它的工作不应该延迟整台机器的循环时间。因此,在安全范围内仅仅缓慢地执行单独工艺流程是不够的。

FAULHABER直流电动机在PreciTrame精密机械生产中的应用
夹具臂在三个轴上移动。© Precitrame

此外,三个工艺流程必须精确同步:带有工件托架的运输托盘在水平轴上移动到夹具。夹具抓住托架并垂直向上移动。一旦到位,夹具水平移动到测量站,在那里执行预定的程序。每一次移动都需要一个精确协调的运动步骤,缓慢启动,缓慢加速,小心制动,然后再次以缓慢的速度结束整个工艺流程。FAULHABER开发了一个定制解决方案来驱动这三个轴。

其核心是一个采用四磁极技术的直流无刷伺服电机(2250 BX4系列)。带霍尔传感器的内置编码器向控制器发送精确的定位信号,为工艺流程的重复提供基础。垂直轴电机还配有制动器,用于精确调节加速后的减速。在工艺流程发生故障的情况下,例如电源故障,制动器仍保持在指定的位置,并防止夹具掉落。

三百万个测试循环

FAULHABER子公司MPS专门为这种应用开发了一种螺距极大的丝杠,可将电机的力传递到整个长度。通过复杂的耐久性测试,确定了在丝杠上来回移动的螺母最佳材料:在三百万个循环过程中,发现高度稳定的聚醚醚酮(PEEK)塑料是最合适的,它同时用作医用植入物材料。

程序发生器负责使用内置在电机伺服驱动中的软件执行单独移动。针对这一特殊应用,FAULHABER专家直接在特拉梅兰对参数进行了优化。2250 BX4伺服电机是 市场上最小的能够执行这项复杂任务的伺服电机。它还 满足了装配站对该技术的其他要求。它由MCBL 3002 S——一种用于直流无刷伺服电机的极紧凑伺服控制器控制。

由于其紧凑设计,另一个MCDC 3002 S 用作附加的CANopen传感器节点。

2232 BX4 CxD电机用于水平轴。所有带CANopen接 口的伺服调速电路已经具备相同的直径——22毫米级别产品的特征。

整台机器的尺寸与该行业的工作尺寸相一致,并在设计上恰当紧凑和精细。因为必须内置多达三个装载机,所以空间更加紧凑。然而,在三个轴上移动的夹具装置重量超过600克。因此,驱动必须在最小的体积内提供最佳性能。Precitrame及其最终客户对与驱动供应商的良好合作感到满意:“FAULHABER专家致力于开发这一解决方案。除出色的产品外,我们还获得了最佳技术支持。他们为使我们的装配站成为成功的典范做出了贡献。”

产品

直流无刷伺服电机
2250 ... BX4
四磁极
数据表
主要参数
名义电压:
12 ... 24 V
最高额定转矩:
26.2 mNm
最高无负载转速:
6400 min⁻¹
最高失速转矩:
152 mNm
直径:
22 mm
长度:
51.8 mm
系列 2250 ... BX4
更多信息

推荐内容

此处为本篇文章的外部YouTube内容。点击观看。

我同意被展示外部内容。我知道个人数据可能会与第三方平台共享。更多信息,请参考我们的隐私政策.