フライス盤

Smart Factory に対応したフライス盤
Smart Factory に対応したフライス盤

Smart Factory に対応したフライス盤

ロットサイズ 1 個から高速で量産

コンパクトな多軸 CNC フライス盤は、小量生産や大量生産の経済的な製造を可能にする優れものです。モジュラー構造のインテリジェントなファクトリーで、金属製の小型部品を高速で - 自動化されたツール交換、ワークピースが装填された固定ブロックにより - 自動的に製造します。

機械は Marquart engineering GmbH 社(ドイツ・中国共同開発会社)製で、アルミニウム、ステンレス、ガラスの加工用に開発されました。

機械のコンセプトは、複数の機械の結合を目指して設計されており、上位システムとの通信を可能にします。Balluff の技術を導入することで、垂直および水平方向のネットワーク化を簡単かつ柔軟に実現できます。そのため、フライス盤を Industrie 4.0 のモジュールとして使用することができます。

Balluff は、他との連携においてこのような利点を保証するソリューションの主要コンポーネントを多数取り揃えています。何かお困りですか?Balluff にぜひお問い合わせください:fraesmaschine@balluff.de

  • 高精度の位置・回転数監視

    すべての軸アプリケーションに対応した測定システム

    Balluff の高分解能の磁気リニア/ロータリーエンコーダシステム BML は加工軸 x、y、z および B 軸での様々な位置に対し、極めて正確な位置・回転数監視を保証します。センサヘッドと測定スケールから成る高精度の磁気リニア/ロータリーエンコーダシステムは非接触型の測定を行うので、摩耗劣化がなく、高価な光学システムと異なり保護対策が必要ありません。非常に堅牢で、ほこり、油、付着物の影響を受けにくく、低価格で高い作動信頼性をお約束します。このシステムは高加速度に対応し、振動の影響をほとんど受けません。これは設計者にとって極めて重要なことでした。

    機械メーカーにとってこの上なく魅力的だったのは、1 つの測定システムをあらゆる軸アプリケーションに使用できることです。個別のシステムコンポーネントの最終組立てが同じ原理に基づくため、機械の量産と試運転が非常にスムーズに行えるようになるからです。

    高精度の位置・回転数監視

    磁気リニア/ロータリーエンコーダシステムは高い作動信頼性をお約束します。

  • ワークピースホルダの正確な回転を保証

    トルクモータ用の最適な制御品質

    ワークピースの効率的な加工には 4 面のワークピースキャリアが使用され、各面でワークピースが運ばれます。フライス加工用のワークピースを順番に正しく位置決めするために、ワークピースキャリアはトルクモータにより360 度エンドレスで回転します。その際はインダクティブカプラが空隙を介して非接触で電力を伝送します。そのためケーブルの摩耗や断線は起こりません。

    増分方式の BML S1F は、回転軸のベアリングに組み込まれているリング式測定スケールを使用して、極めて動的な、超高速で正確な移動動作を制御します。その高精度な測定結果が最適な制御品質を実現し、非常に正確な位置フィードバックを行うので、駆動部の動作が極めて安定しています。

    設計者は、コンパクトな構造、センサヘッドと測定テープの大きなエアギャップ、カスタム仕様の機能部の磁化からメリットを得られます。機械構成への最適な組込みにより、大きな測定半径と非常に高い分解能を実現できます。

    ワークピースホルダの正確な回転を保証

    トルクモータはワークピースホルダの回転を担います。

  • ツールホルダを確実にロック/解除

    モータ付き:高性能、エネルギー効率が高い、監視が簡単

    ワークピースホルダを緩めるモータの緊張装置にはアブソリュートディスクが付いています。スイッチオンの直後に生じる精密な、アブソリュート方式の測定信号が、原点復帰なしで緊張装置の正確な位置を示します。

    油圧機器や空圧機器を廃止するために、電動ドライブ技術が採用されました。これは大きな出力を提供し、エネルギー効率が高いと同時に、監視に適しています。

  • ツールのクランプストローク監視

    自動化されたツール交換とプロセス信頼性の高い加工に対応

    Balluff の誘導型ポジショニングシステム BIP はツールのクランプストロークの監視を行います。このシステムは鋼製対象物について実際のクランプ状態をチェックします。この直接の情報により、ワークピースホルダは常に確実にロックされた状態になります。

    リニアスケールは耐汚染性で、処理速度が速い場合でも高い繰り返し精度で確実な位置監視を行います。自動化されたツール交換とプロセス信頼性の高い加工が高いレベルで保証されています。

    このソリューションは経済的で、その効果をすぐに納得していただけます。

    ツールのクランプストローク監視

    このポジショニングシステムは高い繰り返し精度で確実な位置監視を行います。

  • センサシステムとバルブターミナル用の電力を非接触で伝送

    高いシステム稼働率に対応

    インダクティブカプラ BIC は電力および信号伝送を行います。これによりワークピースホルダで誘導型近接センサが検知され、バルブターミナルが制御されます。

    Balluff のインダクティブカプラは可動機械部品に最適です。非接触型の伝送は、電力と信号の両方を確実に摩耗劣化なく、空隙を介して伝送し、高いシステム稼働率をサポートします。

    また、その IO-Link インタフェースにより双方向で機能し、データを双方向に伝送します。これにより、アクチュエータの制御とセンサ信号の収集を同時に行うことができます。

    迅速に分離可能なユニットはプラグ & プレイ方式により取扱いが簡単なので、ツール交換などの新しい要求を短時間で実行することができます。その結果、高いサイクル速度が実現され、プロセスの柔軟性が向上します。

  • 加工軸におけるワークピースホルダの位置決め

    リニアドライブ用の最適な制御品質

    ワークピースホルダを 3 つの加工軸に正確に位置決めするために、磁気リニアエンコーダシステム BML S1F はリニアモータの最適な制御品質を保証します。

    また、機械メーカーはこのコンパクトなシステムを迅速かつ柔軟に取り付けることができます。取扱いが簡単で、設置スペースにゆとりが生じるからです。システムのその他の利点:測定テープを現場でも個別に取り付けることができます。

  • ツールチェンジャーの軸の正確な位置決め

    迅速なツール交換のために

    増分方式のリニア位置測定システム BML S1F は x 軸、y 軸、z 軸でのツールチェンジャーの正確な位置決めを監視します。これにより、迅速で信頼のおけるツール交換が約束され、希望の交換位置が常に保証されます。

    ダイレクト測定システム BML を簡素なボールロールスピンドルおよびコッグドベルトと組み合わせると、低価格で高い精度を実現できます。

    ツールチェンジャーの軸の正確な位置決め

    高精度を経済的に解決:この測定システムをシンプルなボールロールスピンドルおよびコッグドベルトと組み合わせます。

  • 冷却剤と潤滑剤の確実な供給

    充填レベル値の継続的な検知

    IO-Link インタフェース搭載の超音波充填レベルセンサはフライス盤に冷却剤と潤滑剤を確実に供給します。センサはプロセスフルードの正確な充填レベル値を継続的に検知し、それをデジタルにより高い信号品質でコントローラに転送します。その結果、最小値と最大値が確実に維持されます。

    機械オペレータは IO-Link により常に概要を把握できます。この通信規格がプロセスデータと診断情報を継続的に提供するからです。

  • センサシステムとバルブターミナルの電源供給

    コンディションモニタリング機能搭載

    製品検索

    電源供給を担う IO-Link 搭載の IP67 電源ユニットは現地の過酷な条件下で直接取り付けることができるので、制御盤不要の分散型設置に特に適しています。電源ユニットは IO-Link を使用して操作パネルから快適に監視でき、アクセスしにくい場所にも取り付けられます。

    機械オペレータは Heartbeat® により摩耗要因を継続的に監視することができます。荷重とストレス(ストレスレベル)および電流負荷(負荷レベル)が表示されます。さらにライフタイム表示が残りの耐用年数を示します。そのため、予期しない停止や製造の中断は過去のものとなります。

  • 運転状態の表示と監視

    機械運転のための安全性の向上

    製品検索

    様々な運転状態を監視し、各段階を継続的にチェックできるようにするには、LED 信号ピラー SmartLight が最適です。そのカラースペクトルは詳しい表示を可能にし、さらに物理的サイズの傾向とプロセスを知らせます。取扱いは至って簡単です。モードと色は運転中に、機械的な付替えを伴わずに変更できます。また、色とゾーンの数、サイズ、色定義を個別に設定できます。これらすべては IO-Link インタフェースにより実現されます。

    こうして SmartLight は機械の次回のメンテナンスまでの期間を示します。点滅周波数により、部品在庫が加工に十分な数だけ残っているかを読み取ることができます。また、充填レベル表示は潤滑剤の残量とタンクへの補充時期を知らせます。これにより機械運転時の安全性が高まります。

    運転状態の表示と監視

    設定は運転中に、機械的な付替えを伴わずに変更できます。

  • コストパフォーマンスに優れた接続とセンサに至るまで一貫した通信

    何が実行されているかをいつでも把握

    多数のセンサを使用して機械を高レベルで自動化するには、高性能であると同時に経済的な配線コンセプトが必要でした。また機械メーカーも総合的な通信を可能とするために、フライス盤を同タイプの異なる機械と効率的に接続できることを望んでいました。

    それを理想的に解決したのが IO-Link です。IO-Link の接続には、コストパフォーマンスに優れた 3 芯の非シールドの産業用ケーブルで十分だからです。様々な装置を接続するのに必要なのは、シンプルな M12 コネクタのみです。汎用インタフェースにより、インテリジェントなセンサを集中管理し、センサからコントローラへの診断情報とプロセスデータをより高い信号品質でデジタル伝送することができます。

    これは機械メーカーと機械オペレータにとって大きな利点となります。IO-Link と高性能のフィールドバステクノロジーを組み合わせることにより、データをシステム全体にわたって確実かつ柔軟に交換することができます。

  • 効率的で高性能のネットワークテクノロジー

    システム全体にわたる通信

    製品検索

    センサ信号をできるだけ低コストで収集するために、機械メーカーは IO-Link センサハブと 16 個の自由に設定可能な入力/出力を使用できます。とりわけ IP67 の堅牢な金属製ハウジングに収納されたアクティブスプリッタは、フライス盤の過酷な環境に最適です。さらに制御キャビネットには、自由に設定可能な入力/出力が 8 個付いている IP20 の IO-Link センサハブを使用します。その構造により、スペース上の制約がある場合でも完璧に組み込むことができるからです。

    このハブはプラグ & プレイ方式により 8 ポート IO-Link マスタに接続され、それぞれ最大 16 個のセンサを含む 8 個のハブからのセンサ情報がコントローラに転送されます。1 ノードにつき最大 136 個の入力/出力が接続可能です。極めて経済的:電気技師に必要なのはただ 1 つのバスアドレスだけです。

    効率的な、高性能のネットワークテクノロジーによるシステム全体にわたる通信

    効率的に接続し、バスノードを節約します。

  • 完全自動化のツール管理

    簡単なデータ管理と最適なツール稼働率

    機械メーカーが RFID による自動ツール管理に目を向けた理由は、データ管理が簡単であることです。最適なツール稼働率とメンテナンスによる高い効率性は機械メーカーを大いに納得させました。とりわけ、高効率のツール使用は生産性を向上させます。

    なぜならツール管理により、適切なツールが適切なタイミングで適切な場所に使用されるからです。稼働率、摩耗度、寿命などの関連するすべてのツールデータが、ツール使用時に、ツールと固定接続されているデータキャリアにリアルタイムで保存されます。すべてのデータはいつでも読み出せます。また、間違った割当ても起こらなくなります。

    この高い付加価値を伴う、ペーパーレスの確実なツール識別を実現するのが Balluff の高周波システム BIS M(13.56 MHz)です。特に金属環境用として設計されており、厳しい環境でも高速で優れた対応を示します。使用可能なコンポーネントが多岐にわたるため、この最適なシステムは迅速に構築・試験され、導入されました。

    完全自動化のツール管理

    自動化されたツール管理により、適切なツールが適切なタイミングで適切な場所に使用されます。

  • ワークピースの自動割当てと追跡

    製造プロセス全体の透明性

    品質管理と効率性のためには、ワークピースを完全自動で供給し、追跡する必要があります。製造プロセスの追跡可能性も、技術の選択時に重要な要素となります。

    この場合のキーテクノロジーは RFID です。RFID システムは、すべての製造物の生産履歴、使用されたすべての材料と資材を、時間、場所、経過とともに自動的に記録します。これらのリアルタイムの情報により、プロセス実行中でも、不具合のある部品が良品から分離され、修正され、再び製造プロセスに戻されます。

    そのため、各ワークピースには高周波 RFID システム BIS M のデータキャリアが取り付けられます。この産業環境に適合した高速データキャリアは制限のない読取り/書込みサイクルを提供し、高い生産速度と高速のサイクルタイムをサポートします。金属環境に対応するように設計されているので、金属粉塵も水やオイルも障害にはなりません。そのため金属小型部品のフライス加工時の識別用途に最適です。

    プロセスチェーンの各ステップは記録され、追跡可能です。これにより製造プロセス全体が透明になり、マテリアルフローを全範囲にわたって管理できます。未加工部品から完成製品に至るまで、最適なプロセスが実現されます。その結果、このタイプのフライス盤を完璧に Smart Factory に組み込むことができます。