Sistema di misura digitale per guide a sfere e a rulli su rotaia

Bosch Rexroth ha ampliato il suo sistema di misura integrato per guide su rotaia profilata con sensori e standard di comunicazione aggiuntivi. La tecnologia si rivolge all'ingegneria meccanica e impiantistica, in particolare alle applicazioni dinamiche come i robot lineari e le macchine utensili, per fornire dati di processo continui per il monitoraggio degli impianti.

Sfide del monitoraggio dei processi nella tecnica lineare
Le applicazioni dinamiche nell'ingegneria degli impianti industriali, inclusi i sistemi a portale nonché i sistemi di taglio e laser, richiedono il massimo livello di precisione e stabilità meccanica del processo. Per garantire un monitoraggio efficace delle condizioni e dei processi, gli assi lineari utilizzati devono essere valutabili digitalmente. I sistemi lineari precedenti fornivano principalmente dati di posizione puri ai sistemi di controllo. Tuttavia, i moderni concetti di manutenzione predittiva richiedono parametri fisici aggiuntivi rilevati direttamente dall'asse di movimento, senza aumentare lo spazio di installazione strutturale con sensori esterni aggiuntivi.

Sensori MEMS e comunicazione BiSS-C
Per acquisire queste variabili di misura ampliate, il sistema di misura assoluto IMS-A integra un sensore MEMS direttamente nel carrello delle guide di precisione a sfere e a rulli (disponibili per le serie BSHP e RSHP) con un ingombro ottimizzato. Oltre alla misura della posizione, l'unità sensore registra parametri quali accelerazione, posizione spaziale, temperatura, nonché chilometraggio e ore di funzionamento. La trasmissione dei dati al sistema di controllo della macchina avviene in modo sincrono e senza interferenze tramite l'interfaccia sensore BiSS-C (Bidirectional Serial Synchronous Interface). Come sviluppo successivo certificato dello standard SSI, questo protocollo open-source consente una comunicazione bidirezionale completamente digitale con frequenze di clock più elevate, diagnostica integrata e protezione CRC.

Base di dati per la salute della macchina e l'analisi dei guasti
La fornitura di dati dei sensori aggiuntivi direttamente dal carrello crea una base di informazioni affidabile per architetture di monitoraggio complesse. Attraverso la registrazione continua delle vibrazioni in tre assi spaziali o dei profili di temperatura, è possibile realizzare valutazioni della salute della macchina, manutenzione basata sulle condizioni o analisi dei processi supportate dall'IA. In caso di malfunzionamenti meccanici o deviazioni impreviste, la maggiore trasparenza dei dati accelera la diagnostica. Le collisioni o i guasti delle macchine, ad esempio, possono essere ricostruiti in dettaglio utilizzando i valori di accelerazione registrati per chiarire con precisione le questioni di assistenza o di responsabilità.

Integrazione e configurazione delle interfacce
La nuova versione BiSS-C completa il portafoglio di interfacce esistente dell'IMS-A, che copre già protocolli come SSI, HIPERFACE, DRIVE-CLiQ e FANUC αi. La progettazione e la configurazione dei sistemi, inclusa la fornitura di dati CAD e documentazione tecnica, avvengono tramite configuratori digitali online per carrelli e binari di guida.

Contesto aggiuntivo
Questa sezione descrive in dettaglio le specifiche tecniche e il benchmarking competitivo non inclusi nell'annuncio originale del prodotto

Nel mercato dei sistemi di misura integrati nelle guide lineari, il Bosch Rexroth IMS-A compete con sistemi come lo SCHNEEBERGER MONORAIL AMS o i sistemi di misura integrati di HEIDENHAIN. Mentre gli encoder lineari ottici o magnetici ad alta risoluzione sono progettati principalmente per la registrazione precisa della posizione, l'IMS-A si differenzia per l'integrazione diretta di un sensore MEMS (Sistemi microelettromeccanici) per la registrazione simultanea dei dati di accelerazione 3D e di temperatura. Questa fusione di encoder di posizione e sensore di monitoraggio delle condizioni in un unico alloggiamento riduce significativamente gli sforzi di cablaggio nelle macchine utensili altamente dinamiche. L'implementazione del protocollo open-source mantenuto dalla BiSS-C Association offre inoltre un'alternativa indipendente dall'hardware alle interfacce di azionamento proprietarie, il che facilita notevolmente l'integrazione dei segnali in architetture di controllo eterogenee.

A cura di Maria Brueva, redattrice di Induportals - adattato dall'intelligenza artificiale.

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