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光明的前景:Festo气动技术在氙气灯生产中的应用

供稿:费斯托(中国)有限公司 2005/12/5 11:05:00

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氙气灯是一种新型的特殊照明灯,照明效果非常好。它是在一种真空定量给料设备上进行浇铸的。Festo可为该生产过程提供多种专用气动元件。可以预见,在未来的许多年内,该生产过程中所应用的气动技术将具有非常光明的前景。 在我们所有的感官功能中,无疑视觉是最为重要的:我们80%的行动都通过视觉来控制。因此,不难理解人造光源在我们发挥视觉功能的过程中起着至关重要的作用。尤其是在黑暗的高速公路上,汽车前灯对于行驶过程中的安全性和舒适度非常重要,它们就像是我们"黑夜中的眼睛"。

第一个电灯泡于1879年面世:爱迪生将炭化棉线作灯丝,装进高度真空的玻璃灯泡里,从而把电能转换成可视的光。现在氙气灯将黑夜变成了白天。这类灯的亮度相当于卤灯的四倍,其应用越来越普遍。下面我们介绍氙气灯的生产设备,并解释其中一些非常有趣的技术信息。

用于汽车的高科技产品:氙气前灯,精密制造,批量生产
用于汽车的高科技产品:氙气前灯,精密制造,批量生产

批量生产
Osram在柏林进行氙气灯生产。通过Scheugenpflug管式真空浇铸设备(定量给料设备K1940)将浇铸混合材料无泡沫地填充到灯头中,一天之内可生产多种不同的元件。输入/输出站上的工业机器人将浇铸工件放置在传输托盘上,一次放置一排。然后托盘经过一个测试站和一个预热炉,进入管式真空浇铸站。由浇铸室中出来的成品工件经过一个硬化炉,
随后进入冷却区域。然后成品工件返回输入/输出工作站,通过抓取装置将其放回传送带
上。
真空浇铸室是整套设备中的核心工作站。首先要在几秒钟内对其进行抽真空,以达到预先设定的真空等级,然后就开始浇铸加工。在生产过程中通常最多可提供相当于5个浇铸周期的间歇时间,用于对新工件进行排列对齐或调整浇铸时间。通过矩阵式程序可简单快速地设定混合材料的数量、浇铸速度、浇铸真空度和浇铸方法(位置或路径)。
即便是形状非常复杂的工件,通过采用各种不同的参数设定和进行重复操作也可以很容易地浇铸出来。整套装置中有一个温度控制系统,因此加工过程非常灵活。此外,该装置还具有其它全自动的功能,如浇铸质量的检测和记录。
模块化气源处理单元和适应性很好的阀岛在氙气灯头的浇铸操作过程中发挥着重要的作用。
模块化气源处理单元和适应性很好的阀岛在氙气灯头的浇铸操作过程中发挥着重要的作用。

快速定量给料
灯头的浇铸生产过程由许多单项操作组成。如同装配操作,行程最长的运动通常都与工件托盘的抓取有关。在进行浇铸之前,必须把灯头单独放置在托盘上,并对它们的定位情况等进行检测。进入真空室之前,工件托盘经过一个预热炉,随后打开真空室锁定的门进入真空室。
在浇铸室内部有一个托盘定位器和一个可以在三个方向上进行无级运动的传送带。通过直线工作台上的多孔进料头将浇铸混合物填充到灯头中。在这项操作过程中,工件托盘锁定在常闭控制的小型滑块上。集成的工件检测系统可识别出工件托盘上的任何空位,并取消对该位置的浇铸操作。尽管浇铸混合物的粘度很高且硬化剂仅仅加在进料头的混合管中,多孔进料头仍然可以非常快速地对排列紧密的工件进行填充。随后工件托盘将工件传输至后面的硬化处理工序。接着整个灯头就被输送至传送站并被传送至下一步工序。新的控制体系
对于Scheugenpflug设备,气动是系统结构中的重要组成部分。压缩空气被广泛地用于控制和抓取操作中,尤其是在浇铸混合物的准备过程、相关的进料系统以及抓取和传送系统中。配置常用接口的装载和卸载机器人便是Scheugenpflug设备中装配站的典型装置。
技术细节:Festo的CPX模块化电终端和MPA模块化阀岛的组合作为电动和气动系统的连接桥梁,将多种不同的控制链连接在一起。通过Profibus DP非常简单快速地将所有的I/O模块(包括各种阀功能)连接至设备的控制器。CPX/MPA组合的附加空位输入和输出用于触发周围的外部元件,例如机器人抓取装置。传统的阀岛技术方案涉及大量的驱动器和传感器,因此具有一定的局限性。浇铸区域的另一特色是用于触发驱动器的紧凑型CPV-SC阀岛。进料装置的输入和输出阀以及混合管阀都采用气动控制。CPV-SC阀岛结构紧凑且重量轻,因此很容易安装到移动的元件上。可精密控制提升和旋转操作
对工件托盘进行操作的装配站是采用气动元件的典型区域。在硬化炉和真空室的前后,这些装配站包含各种不同的功能,它们主要由提升/侧向传输装置、托盘升降机和止动系统组成,通过这些装置可以对工件进行精确的定位。
Scheugenpflug设备的另一个显著特点是采用了Festo新型气源处理装置,其中模块化MS系列气源处理单元占主导地位。Scheugenpflug之所以选择这类元件是因为新型MS系列可提供多种组合方式且外观新颖独特。这个气源处理装置构成一个离散的独立循环系统。 以上这些优点清楚地表明:由Osram、Scheugenpflug和Festo所创造的现代自动化技术具有非常光明的前景。
前面是CPX/MPA组合以及控制功能,后面是生产灯头的浇铸单元。
前面是CPX/MPA组合以及控制功能,后面是生产灯头的浇铸单元。
真空浇铸室中的高温作业
真空浇铸室中的高温作业

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