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完美设计:从金属棉变成金属纤维

德国金属纤维公司 Dr. Schwabbauer GmbH & Co. 与 Baumüller 公司和德累斯顿工业大学合作,开发了一种金属纤维纱线生产用绕线机,这台绕线机有六个驱动器和一套应用优化的软件解决方案

德国金属纤维公司 Dr. Schwabbauer GmbH & Co. 推出 STAX 品牌,可以生产不同质量的纱线产品。此机器的原理最好比作带有卷发器的超大梳子。处理器重视可变厚度和材料的多样,诸如铜或不锈钢。

纺织产业链始于纱线制造。这些都是由棉或亚麻等原材料制成的。为了生产各种产品,原材料的加工有时非常复杂。纺机器的任务就是将纤维制成纱线。根据具体应用范围,此处将采用不同的工艺。然后纤维即可纺成纱线。

stax hmi pcc bmaxx dsd2由于所有驱动组件和应用优化的软件解决方案的完美交互,可以生产多种不同纤维厚度和长度的材料

生产金属纤维纱线?对 STAX 而言毫无问题!

德国金属纤维公司 Dr. Schwabbauer GmbH & Co. 来自巴登-符腾堡的内登斯坦,致力于生产用于技术应用的金属纤维已有 70 多年。在 STAX 品牌下,该公司生产的金属纤维和金属纤维产品被用于许多领域,例如:汽车工业、设备工程、轻质建筑或建筑业。为了在未来进一步扩大产品种类,开辟新客户群,这家德国金属纤维公司与德累斯顿工业大学纺织机械和高性能纺织材料研究所 (ITM) 以及Baumüller 公司携手开发了一种可以将金属纤维加工成金属纤维纱线的机器。

“将纱线生产的所有部件结合到一台机器和一个软件中,这是一个挑战,”这家德国金属加工公司的业务开发经理 Alexander Obst 解释道。除了可以用各种金属材料(如不锈钢或铝)生产纱线外,对 STAX 来说,能生产不同厚度的纱线也很重要。也就是说,不仅要机器顺利运行,而且软件、操作和驱动方案之间也必须正确对接。这种多样性只有在所有参数都得到精确确认的情况下才有可能。

因此,该公司依靠Baumüller的完整系统来生产绕线机。整个方案包括一套 b maXX-PCC-04 控制系统,包括触摸面板、一个电源整流器、三个双轴伺服驱动器、六个 DSD2 伺服驱动器和一个应用优化的软件解决方案。

stax machineBaumüller 公司和德累斯顿工业大学合作开发了一种用于生产金属纤维纱线的紧凑型便携式机器

绕线机的难题

与德累斯顿工业大学合作的核心数学任务之一是在梭子与纱线的运作中找出驱动器的最佳传动比: “面临的挑战是,机器必须结构紧凑,又必须灵活移动。而且在尺寸很小的情况下。总体而言,实施是一个巨大挑战,因为金属纤维的特性与纺织纤维有本质区别。机械技术和控制技术方面由 ITM 实施,纺织机械和高性能纺织技术研究所的 Mahmud Hossain 博士报告说。

应用优化的软件解决方案

采用 Baumüller 的模板作为软件基础,并根据应用进行调整,这也大大减少了开发时间:“直观、易于使用的用户界面对客户来说很重要。其目的是任何时候都能看到机器的状态,并能设置所有重要机器参数。Baumüller 成功实现了所有这些要求,”Baumüller 应用工程师 Axel Hohmann 报告说。该机器不仅可监测生产过程,而且在达到所需生产量时自动关闭。这些轴可在点动模式(手动模式)下单独运行,亦或是成组投入运行:“例如,这在更换梭芯的时候也很有帮助。为了能自动套上纱线,梭口必须正确定位送纱器”。程式处理是一种程式集类型,其中存储了各种纱线厚度和长度等产品特定参数,以便在每种情况下都能快速、可靠地开始生产。“警报”选项卡包含错误历史记录,并报告存在的任何故障。

stax software应用优化的软件能有针对性地输入参数,以生产所需细度和长度的金属纤维纱

stax drawing block dsd2风冷型 DSD2 伺服电机驱动拉丝块,确保得到精确的结果

需要恒定转速

使用了风冷型 DSD2 伺服电机,专为对加速能力和启停质量要求最高的高动态应用而设计。在绕线机中,各个电机之间的速度比必须恒定,才能达到精确效果。DSD2 驱动器具有非常好的同心度特性,在伺服驱动器和风冷型 b maXX 调节器的协同工作下,能够拥有高位和速度精度。该设计已为动作控制应用进行了优化,即各组件完美地协同工作,并且非常节能,因为它们使用直流连接系统共享能量。

如果机器操作员打开了对工作区域的访问,安全功能 STO则会触发受控的时间延迟以便快速并稳妥地关闭驱动器。过了该时间之后,驱动器在没有扭矩的情况下关闭。该机器有用于监测断纱的传感器,能够在发生错误时中断生产。绕线机具有高度可变性, 可拥有高达 2,500 tex 左右的纱线重量(tex = 每 1,000 米纱线的克数,即 1,000 米纱线重 2,500 克)。

高效的团队合作

STAX 和 ITM 与专业能力优秀的 Baumüller 公司合作开发绕线机。Baumüller 公司凭借其软件和驱动技术相结合的理念使大家信赖。技术知识与德累斯顿工业大学的理论计算相结合,帮助设计出了一台独特的新机器,能按客户要求有效生产金属纤维纱线。

stax bmaxx5300具有集成安全技术的风冷型 b maXX 5300 双轴调节器(右)可实现高位置精度和速度调节质量。b maXX-PCC-04 控制器(左)可以处理高要求、高同步的控制任务

结论

合作开发的绕线机高度灵活。它可从多种材料生产极细或粗的金属纤维纱线。这得益于广泛的转速范围和非常好的调节质量。与 Baumüller 公司和德累斯顿大学合作开发了一种用于生产金属纤维纱线的可运输紧凑型机器。完整系统包括一套带有触摸面板的控制系统、驱动器、调节器和一套应用优化的软件解决方案。能实现灵活和高效生产,这要归功于便捷的用户界面和简易的参数输入程式处理。