sick伺服驅(qū)動，整體設計提升生產(chǎn)安全效率
自2011年6月SICK/西克用可靠的監(jiān)控驅(qū)動器的新設計方案可集成自動化和安全技術；而該技術性法規(guī)的實施也為伺服壓力機生產(chǎn)廠商帶來了契機，生效的IEC 標準60034-2 推動伺服驅(qū)動器向高效節(jié)能的方向轉(zhuǎn)換。裝有伺服驅(qū)動系統(tǒng)的壓力機可使其能源效益和生產(chǎn)率達到最佳化 ：更有利于將機械液壓轉(zhuǎn)換為電力驅(qū)動。
由于伺服壓力機僅在工作時產(chǎn)生能量，與液壓壓力機相比明顯節(jié)能且對于能源的耗損較小，所以伺服壓力機的工作效率和節(jié)能效益均較高。電力驅(qū)動系統(tǒng)可以簡單方式在無能源輸入的情況下接通，相對避免重啟問題，且驅(qū)動介質(zhì)也不會出現(xiàn)溫度損失。此外，采用電力驅(qū)動系統(tǒng)，壓力機在運行中力和速度兩個層面是相互分開的。采用先進的驅(qū)動和調(diào)整技術可使伺服壓力機符合質(zhì)量提升和生產(chǎn)效益方面的要求。
伺服壓力機對于機床行業(yè)提供助力
機床行業(yè)一直在追求革新和節(jié)能。過去，在機床設計階段的后期，安全技術的實現(xiàn)是關鍵，然而現(xiàn)在，為了使機床生產(chǎn)效益達到更好的效果，在機床設計階段的后期，控制器的設計成為了一個重要的組成部分。
SICK 公司的產(chǎn)品經(jīng)理 Mathias Ams表示 ： "目前技術正處于轉(zhuǎn)變過程中。”如過去液壓驅(qū)動壓力機和偏心壓力機在市場上占有領導地位。而現(xiàn)在，使用伺服技術的電驅(qū)動壓力機效益更高、更加靈活且能源消耗較低，這種設備在市場上的發(fā)展勢頭已經(jīng)呈現(xiàn)出上升態(tài)勢。而與其他設備相比，如與 CNC，像伺服壓力機這樣的機器在安全技術標準中并沒有進行全面的明確定義。而 CNC包括對安全運行部件的要求均已經(jīng)納入到技術標準中。這樣，技術標準便支持CNC 在安全與效益間的平衡。操作人員應明確 CNC 加工機床的運行狀態(tài)，同時監(jiān)控和限制運動部件的運行情況。目前在對伺服壓力機進行監(jiān)測時，操作人員主要還在使用之前根據(jù) CNC 操作所獲取的經(jīng)驗。人們基于技術標準和所獲取的經(jīng)驗可以設計出新型驅(qū)動器。因此，壓力機技術正處在向新技術轉(zhuǎn)變的過程中。為了能夠?qū)Ⅱ?qū)動器和自動化技術的優(yōu)勢集中在一臺壓力機上并加以應用，還必須全面考慮安全技術問題。
壓力機的運行速度、力度和扭矩可借助伺服驅(qū)動進行精準及動態(tài)調(diào)整且可解除連接，以此達到理想的運動形態(tài)。此外，如工件外形尺寸復雜，還可使生產(chǎn)流程及材料和受力點強度達到更好的情況。工件的成形流程得到了很大程度的提升，這便提高了工件質(zhì)量，且可最大程度地降低廢品率。除此之外，伺服壓力機的生產(chǎn)環(huán)境有所改變，工件無油性殘渣也有所下降。
在對傳統(tǒng)的壓力機進行改造時，因其凸輪為機械式，所以通常情況下會有機械耗損。而伺服壓力機借助于控制設備，則可避免此類情況。由于能夠可靠監(jiān)控壓力機運行速度，所以Sick 研發(fā)的動態(tài)控制技術可提供這樣的可能性，也就是新型控制程序在運行或試驗過程中，在部分保護系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)時，將風險降至最低。這樣便大大縮短了壓力機的改裝時間，可提高壓力機在加工少量工件時的生產(chǎn)效益。
SICK 公司研發(fā)的動態(tài)控制驅(qū)動技術安全可靠，因此這對于壓力機的作業(yè)安全性是一個可靠補充。Mathias Ams 補充道：對壓力機的危險作業(yè)部分進行干預，這樣就不需要在機械作業(yè)時強制停機，也不會出現(xiàn)停機時間和加工廢品（圖 1）。
圖 1 采用先進的壓力機安全技術設計方案對壓力機作業(yè)危險部分進行干預，這樣在壓力機進行加工作業(yè)中不再需要強制性停機，也不會出現(xiàn)故障時間和加工材料廢品
作業(yè)周期縮短 25% 可提高生產(chǎn)率
Mathias Ams 強調(diào) ： "SICK 公司努力掌握驅(qū)動器設計方案的要求，來提高壓力機的生產(chǎn)率以及能源效益，而最重要的還是提高壓力機加工作業(yè)流程的安全性。”整體式安全設計方案設置了簡單的安全預警信號或安全開關，包括安全控制設備中的驅(qū)動功能。由此，使得壓力機在維修保養(yǎng)、技術服務及生產(chǎn)作業(yè)中可以有效運行。
SICK 公司的動態(tài)控制驅(qū)動技術可時時監(jiān)控機床運行情況，并能夠整合安全傳感器和部件的所有信號。在此，SICK 公司不僅研發(fā)出安全技術方案，還進一步研發(fā)了可用于所有機床的如傳感器或編碼器等的部件。
SICK 公司研發(fā)的 FX3–MOC0 型驅(qū)動控制設備和 Flexi Soft 安全控制設備專用于監(jiān)控壓力機的運行狀態(tài)，可監(jiān)控市場要求的所有類型驅(qū)動器，且不受驅(qū)動器生產(chǎn)廠商的限制。
SICK 研發(fā)的驅(qū)動控制系統(tǒng)能夠可靠監(jiān)控存在于電動反饋信號和現(xiàn)有的編碼器，并集成來自流程控制設備中看似可以取得的信號。通過對運動的準確監(jiān)控，可從信息中得出是否需要對危險作業(yè)位置的工作進行干預，可避免沒有必要的錯誤停機，且縮短作業(yè)周期，提高機床的可利用性和生產(chǎn)率（圖 2）。此外，因為機床沒有危險動作，所以還能夠可靠監(jiān)控回程，并在作業(yè)周期結(jié)束前實現(xiàn)對危險部位的干預。
圖 2 先進的設備監(jiān)控裝置可將安全傳感器和行動件的所有信號相互整合在一起，從中推導出是否真的有危險存在
通過整合可靠的驅(qū)動信息，并且使用所有流程中存在的信息，可對如機械制動等功能進行試驗，以使機床功能達到最佳化。Mathias Ams 表示 ：" 通過整合生產(chǎn)流程中的各個具體過程，壓力機的加工作業(yè)周期縮短了25%，提高了生產(chǎn)率。”
用驅(qū)動控制系統(tǒng)實現(xiàn)可靠監(jiān)控
為何驅(qū)動控制系統(tǒng)適用于伺服壓力機，原因在于其具備了 IEC 61800-5-2 中規(guī)定的多數(shù)壓力機需具備的驅(qū)動安全功能。也就是具備了可靠的中止功能（Safe Stop 2，SS2），生產(chǎn)運行中的安全運行停止功能（Safe Operating Stop，SOS）和可靠的控制機床運動方向功能（Safe Direction，SDI）。
這些功能與傳感器的信號和生產(chǎn)流程信號結(jié)合起來應用開啟了一條能夠使用控制和驅(qū)動器技術的途徑。如在安全系統(tǒng)方面，如加入一個光幕時可選擇使用可靠的中止功能（Safe Stop 2，SS2），這樣壓力機不需機械式中止，隨后也不需要新的起始條件便可立即繼續(xù)運行。控制安全運動方向功能（Safe Direction，SDI）是在工具回程中干預壓力機危險部位的基礎功能，且這些基礎功能還可縮短加工作業(yè)周期。這里有這些基礎功能的很多各種不同的潛在可能性的例子。在壓力機進行沖壓作業(yè)時，因為通過對壓力機的干預便能夠?qū)е聦ψ鳂I(yè)循環(huán)周期的控制，所以節(jié)拍式運行是壓力機有效作業(yè)方式。而傳統(tǒng)的壓力機為了控制作業(yè)節(jié)拍必須要動用凸輪控制裝置，但先進的伺服壓力機則必須如此，在此，其可靠的控制機床運動方向功能（Safe Direction，SDI）會充分發(fā)揮作用，不需要其他傳感器便能夠?qū)⑦\動監(jiān)控開關信號進一步傳遞給節(jié)拍式運行控制裝置。因為驅(qū)動控制系統(tǒng)能夠監(jiān)控壓力機的各種不同的驅(qū)動，所以采用這款壓力機安全技術設計方案可非常方便地將電力驅(qū)動轉(zhuǎn)換為液壓驅(qū)動。這便在很大程度上開啟壓力機作業(yè)的高靈活性，且不受壓力機驅(qū)動技術方案及提供壓力機驅(qū)動裝置生產(chǎn)廠商的限制（圖 3）。
圖 3 SICK 研發(fā)的驅(qū)動控制系統(tǒng)的驅(qū)動安全功能包括可靠的中止功能、可靠的臨時緊急停機功能和可靠的控制機床運動方向功能
驅(qū)動的安全性確保了
伺服壓力機未來的健康發(fā)展
SICK 公司長期以來致力于機床具有革命性的集成傳感技術解決方案的研發(fā)。無論是如 CNC 這樣的需將工件張緊進行加工的設備，還有像伺服壓力機這樣的具有自身特點的機床，SICK 均有自己的安全技術解決方案，以應對多種需求。
未來伺服壓力機既能具有當下傳統(tǒng)機械壓力機的生產(chǎn)能力高且作業(yè)周期快的優(yōu)勢，又能具備液壓式壓力機如準確性和靈活性方面的優(yōu)勢。通用的安全技術解決方案可以大大提高基礎的可試驗性、生產(chǎn)能力高和所加工的部件的質(zhì)量高及能源效益好的優(yōu)點，這樣便能夠滿足未來市場的競爭需求。
SICK 公司研制的 Flexi Soft 安全控制設備與驅(qū)動控制系統(tǒng)配合使用形成的優(yōu)勢包括 ：由一個快速斷開線路來確保與設備高危部分有一個短的距離，并確保設備的正常加工作業(yè)和防止出現(xiàn)存在偏差的信號。
這便意味著，未來機床生產(chǎn)流程可達到最佳化，加工作業(yè)能夠取得利潤和爭取到終端用戶。Mathias Ams 稱： "公司追求借助于驅(qū)動器監(jiān)測驅(qū)動安全控制模塊，使公司能夠繼續(xù)保持不受驅(qū)動器生產(chǎn)廠商的限制、從工程技術層面實現(xiàn)使機床在未來最大限度地節(jié)省加工作業(yè)時間、提高生產(chǎn)力和能源效益。”這一目標將通過結(jié)合使用 SICK 公司研發(fā)的整體式安全技術解決方案來加以實現(xiàn)。
西克(SICK)成立于1946年，公司名稱取自于公司創(chuàng)始人歐文·西克博士（Dr. Erwin Sick）的姓氏，總公司位于德國西南部的瓦爾德基爾希市（Waldkirch）。西克(SICK)已在全球建立了超過50個子公司和眾多的銷售機構(gòu)，雇員總數(shù)超過6,900人，2014年銷售業(yè)績接近11億歐元。 Sick產(chǎn)品廣泛應用于各行各業(yè)，包括包裝、食品飲料、機床、汽車、物流、機場、電子、紡織等行業(yè)。
朱先生