5m/s 5G najszybszy laser Kimla

[www.kimla.pl_]

Firma Kimla prezentuje najnowszy laser światłowodowy z napędami liniowymi.
prędkości maksymalne to 5m/s a przyspieszenie 5G bez ograniczania zrywu.
Zastosowano ultranowoczestne absolutne układy pomiarowe położenia o rozdzielczości 0.000001mm firmy Renishaw, regulatory pozycji 20kHz z zadawaniem pozycji, prędkości i przyspieszenia, komunikacja z serwonapędami na Ethernecie czasu rzeczywistego.

http://www.kimla.pl/mov-115-Nieprawdopo ... er-Kimla/1
http://www.kimla.pl/mov-114-Laser-fiber ... -liniowe/1

Zapraszam do dyskusji.

[lolo2]

No to skoro zapraszasz do dyskusji, to może czegoś nowego sie dowiem, trochę tyłka pozawracam W końcu targi się zbliżają.

1. 5m/s, 5G to na razie maks co można uzyskać z silników liniowych czy Kimla dąży i pracuje nad jeszcze szybszą pracą tych napędów? Na jakie trudności teraz natrafiliście? Czasy reakcji pętli układu zwrotnego, prowadnice już nie wytrzymują, czy liniówka już kroki gubi?

2. Z czego macie zrobioną trawersę, aluminium? tworzywa sztuczne? Nie macie problemów z uginaniem się belki?

3. Przyśpieszenie równe 5G a co z hamowaniem? Też wynosi 5G? Masa belki, bezwładność, zahamować chyba trudniej niż przyśpieszyć?

4. Nad czym teraz kimla głównie pracuje w laserach fiber? Co u was jest teraz głównym priorytetem? Grubość cięcia blachy, prędkość, optyka, moc laserów?

5. Co z laserami dużej mocy? 5kw, 6kw i większe testujecie już takie moce laserów? Konkurencja cały czas reklamuje 6kw.

6. Co z cięciem za pomocą powietrza? Czy jest możliwość, czy próbowaliście? Kiedyś o to pytałem i jakoś ucichł ten temat.

7. Dużo droższy jest laser Kimla na silnikach liniowych w porównaniu do zwykłego (na zębatkach helikalnych)?

8. Jaki laser i jakiej mocy pokaże kimla na targach w Poznaniu?

PS.
9. A co z systemami załadowczo - rozładowczymi do tych laserów? Skoro takie szybkie to chyba pracownik nie ma ściągać blachy ręcznie. Jakie systemy ma kimla w sprzedaży? Bo chyba na stronie (sie nie zagłębiałem) nic nie ma o proponowanych systemach.

10. Myślicie nad jakimś laserem 3D, z głowicą ruchomą itp. itd?

11. Lub jakichś urządzeniach dodatkowych do lasera np. gwintowania wypalonych otworów?

[www.kimla.pl_]

Prowadnice liniowe i wózki do szybkich posuwów automatycznie smarowane specjalnym płynnym smarem.

Najważniejsze to masa, każdy gram się liczy. Lotnicza struktura bramy ze stopów lekkich optymalizowana w programach MES.

Najważniejsze to jak najszybsza reakcja systemu na odchyłkę pozycji.
Firma Kimla ma system ok 10x szybszy niż standardowe rozwiązania oferowane np. przez Beckhofa. Dzięki temu można uzyskiwać maksymalne przyspieszenia bez ograniczania zrywu.
Powiedzmy, że ktoś chwali się że ma przyspieszenie 3G, ale ze względu na wolny system sterowania stosuje ogranicznie zrywu aby mu się kształty nie rozjeżdżały.
Efekt jest taki, że czas wykonania detali wzrasta się do takiej wartości jak by te przyspieszenia nie przekraczały 1G.
Więc nie zawsze co dobrze wygląda na papierze spisuje się dobrze w rzeczywistości.

Kroków nie może zgubić ponieważ zastosowaliśmy absolutne systemy pomiarowe firmy Renishaw o rozdzielczości 0.000001mm -to już nanotechnologia

Firma Kimla dąży do tego aby zapewnić jak największą wydajność przy jak najniższych kosztach eksploatacyjnych.

Moc to kwestia zamówienia jakie złoży klient. 4kW to standard, 6kW będziemy mieć na demo już niebawem.

Powietrzem ciąć można jednak w większości przypadków trzeba pogodzić się z nieco gorszą jakością. Poza tym potrzebne jest specjalny kompresor lub doprężacz ciśnienia do 20bar oraz dodatkowo specjalny osuszacz.

Wersja z napędami liniowymi jest ok 10% droższa od standardowej z napędami helikalnymi.

Oczywiście liniowy!

Systemy załadowcze są oferowane z firmy zewnętrznej ale pracujemy nad wdrożeniem do produkcji własnych rozwiązań.

Są projektowane dodatki ale to na razie tajemnica, na razie tylko napiszę, że to oczekiwane opcje.

[lolo2]

Enkodery absolutne o takiej rozdzielczości, jak to musi być sztywne i uszczelnione że to działa. To działa na zasadzie zliczania kresek, kodu Greya, czy wiązka laserowa z czytuje "kod kreskowy" - czyli wiązka świeci wzdłuż kierunku jazdy na kilka cm. Jeszcze nigdzie nie spotkałem się z takimi enkoderami w przemyśle.
Albo zastosowany Interferometr laserowy, (tylko że interferometr jest inkrementalny nie absolutny) no ale to też uzyskać nano to dobry wyczyn. Te wymiary pewnie tak skaczą (od drgań) że w układzie sterowania i tak musicie filtrować wszystko lub usuwać te nanometry.

Dla mnie to na razie tylko chwyt marketingowy.

Oczywiście mowa o rozdzielczości nie dokładności. Obstawiam że dokładność już jest na poziomie mikro?

6kw ale na światłowodzie 100um czy większym? My kupiliśmy na 100um. - podobno wytrzyma.

Cięcie na powietrzu, no tylko kwestia na ile będzie gorsza ta powierzchnia. W końcu w powietrzu większość to azot + tlen, więc w sumie gazy laserowe. oczywiście mówimy tu o paleniu blach czarnych na tyle cienkich że standardowo cieli byśmy je tylko na azocie.

Doprężacz śrubowy no dodatkowy koszt ale osuszacz adsorpcyjny każda większa firma powinna mieć xD

10% droższa, myślałem że będzie drożej.

[www.kimla.pl_]

To są enkodery absolutne więc nie ma co zliczać ponieważ on robi jakby zdjęcia kodu kreskowego na dość długim dystansie więc jest to bardzo odporne na zanieczyszczenia.
Są to systemy pomiarowe najnowszej generacji które jeszcze nie są obsługiwane przez większość tradycyjnych systemów sterowania.

Rozdzielczość systemu pomiarowego jest wyjątkowo ważna ponieważ nie o dokładność pozycjonowania chodzi a o jakość estymacji prędkości. Im większa rozdzielczość układu pomiarowego tym wyznaczona prędkość ma mniejsze szumy co wprost prowadzi do zwiększenia jakości regulacji.

Dokładność 5um/1m

6kW na 100um to przekroczona granica przy której przyjmuje się że gęstość mocy jest bezpieczna dla materiału z którego zrobiony jest światłowód procesowy. Maksymalna moc dla 50um to 1kW. Przy 100um to 4kW. 6kW zbliża się już do granicy nasycenia przy której następuje szybka degradacja co prowadzi w krótkim czasie do jego przepalenia z powodu coraz większych strat. Nie wiem ile to wytrzyma ale może to być kilka dni ale może i kilka lat. Tak czy inaczej wg teorii jest to przekroczenie bezpiecznej gęstości mocy.

W sprawie osuszacza to chyba chodziło koledze o adsorpcyjny a nie o "abstrakcyjny".
Brzmi prawie tak samo ale jak wiemy prawie robi różnicę.

[clubber84]

Panie Kimla,
czy przeprowadzał pan badania nt. różnic w komunikacji między sterownikami a napędami po różnych portach (prędkość, opóźnienie, straty)?
I jakie zostały wyciągnięte wnioski - który standard przesyłu danych najlepiej się sprawdza w laserach fiber na napędach liniowych (RS232C, Ethernet, LPT, COM, itp.)?
Bo to, że zastosowany został akurat ethernet, nie wyklucza chyba innych standardów?

[www.kimla.pl_]

W zasadzie wyklucza wszystkie, które kolega wymienił.
Niezależnie od szczegółów komunikacja pomiędzy interpolatorem a serwonapędami musi zapewnić odpowiednią przepustowość i odporność na zakłócenia.
Z wymienionych tylko Ethernet spełnia te wymagania.
RS232 bardzo wolna szeregowa transmisja asymetryczna, asynchroniczna i pozbawiona izolacji galwanicznej
COM to właściwie RS
LPT to synchroniczna transmisja równoległa bez kontroli poprawności transmisji, bez izolacji galwanicznej i o ograniczonych prędkościach.
To tak jakby silnik Formuły 1 porównywać do kieratu lub silnika parowego.

W zasadzie wszystkie współczesne protokoły transmisji oparte są na Ethernecie.
Jest jeszcze CAN i tym podobne ale jest nieporównywalnie wolniejszy czyli też należy uznać, że nieodpowiedni.

Firma Kimla opracowała swój protokół transmisji danych, który pozwala na przekazywanie wielu parametrów ruchu do wielu serwonaoędów na raz. Wszystkie serwonapędy mogą być w razie potrzeby rozproszone po całej maszynie aby minimalizować ilość kabli.
Firma Kimla opracowała specjalny procesor zaimplementowany w strukturę FPGA który współpracuje z blokami sprzętowymi realizującymi funkcje regulatorów napędów.
Tylko takie podejście pozwoliło na uzyskanie wystarczająco wydajnego układu, który może wprowadzać korekty dla silników nawet 20.000 razy na sekundę.
W porównaniu z obecnie stosowanymi standardami czyli 400-2000Hz jest wartością 10 razy wyższą.
Ta szybkość reakcji systemu w połączeniu z układami pomiarowymi wysokiej rozdzielczości oraz interpolatorem z dynamiczną analizą wektorów pozwoliły na osiągnięcie dynamiki niespotykanej na świecie.

[pitsa]

Ha! No to teraz już wyjaśnia się zagadka z nanorozdzielczością. Ciężko załapać pracując tylko przy kieratach.

Robicie może z pomocą CUDA na GPU czy bezpośrednio? Z modelowania numerycznego, pewien indywidualista, prawdziwy student, bawił się u mnie rok temu z czymś takim i zastanawiałem się gdzie jeszcze może się to przydać poza "wirtualną fizyką".

Podziwiam i gratuluję tak świadomego rozwoju.


Ta szybkość ma znaczenie na jakość struktury materiału. Robiliście może badania metalograficzne? Myślę, że warto pokazać również różnice na poziomie struktury materiału.

[www.kimla.pl_]

Przy tak dużych prędkościach cięcia detal nie zdąży się w ogóle nagrzać.
Jak widać tuż po cięciu biorę detal w rękę, podwyższona temperatura jest ledwo wyczuwalna.

W sprawie procesorów to nie bardzo załapałem o co kolega pytał.
Moja wypowiedź dotyczyła procesorów w serwonapędzie, które nie są zwykłymi mikrokontrolerami tylko strukturami FPGA z zaimplementowanymi IP corami z procesorami sygnałowymi, które obudowaliśmy sprzętowymi modułami, które szybko przetwarzają krytyczne czasowo zadania. Problemem było to, że żadne produkowane standardowo mikrokontrolery z przeznaczeniem do sterowania silników nie są przystosowane do tak szybkiego przetwarzania sygnałów i właśnie z tego powodu inne serwonapędy nie przekraczają 2kHz pętli regulatora pozycji. W standardowych zastosowaniach typu frezarka oczywiście to wystarcza, ale szybkość rozwoju systemów sterowania w wielu firmach nie nadąża za rozwojem technologii obróbki laserowej co prowadzi do tak dużych różnic na nasza korzyść.

[pitsa]

Nie ważne. Po prostu macie własne szybkie rozwiązanie i w pełni nad tym panujecie.

Ciepło detalu po cięciu to wrażenie makroskalowe. Pytanie co z mikrostrukturą? Można po prostu zrobić porównanie mikrostresu termicznego na poziomie ziaren materiału i tego co między ziarnami się "ukrywa". Nawet porównać z cięciem wodą można. Utarły się już opinie, że cięcie wodą jest "termicznie bezstresowe". Ale czy na pewno? Może się okazać, że efekty na powierzchni cięcia rozszerzają możliwości zastosowania poza dotychczasowe zalecenia.

Dla jednych obrazki ładne, dla innych może dodatkowe możliwość.