Ultrasonic Sciences Limited:
冲上云霄
为满足一家航空领域客户的需求,英国公司 Ultrasonic Sciences Limited (USL) 专门制造了一款设备,用于对复合材料部件同时进行透射光和脉冲回波检测。这种自动化系统对驱动技术有着特殊要求。因此,USL 公司选择了 STOBER 英国分公司作为项目伙伴。作为驱动技术专家,STOBER 一站式提供了所有产品:同步伺服电机、驱动控制器、伺服减速器和单电缆解决方案。同时,双方基于伙伴关系的合作也赢得了客户的高度评价。
Ultrasonic Sciences Limited (USL) 公司总部位于英国奥尔德肖特 (Aldershot),现有员工 25 人,专门开发和制造用于无损检测 (NDT) 的定制型自动化系统。公司还可为客户提供基于 PC 的测量仪器。USL 拥有约 40 年的制造和服务经验,致力于为全球各行各业提供超声波无损检测系统,涉足航空航天、汽车、能源、铁路和原材料生产等多个领域。公司主要面向专注于高精度质量控制和材料成分分析的客户,根据其具体要求,制定定制型检测解决方案。
尤其是航空航天领域的复合材料部件和结构制造商,他们在上述两个方面面临的要求越来越高。因为复合材料在该领域所占的比例逐步增加。目的是减轻重量,降低成本,从而进一步提高效率。而随着生产方法的不断优化,复合材料部件变得越来越大、越来越复杂。同时很重要的一点在于,成品部件必须零缺陷。这就需要更全面、性能更佳的检测设备。
Niko Bayer 是 USL 公司的技术销售经理。在新型冠状病毒疫情期间,他面临的一大挑战,就是寻找合适的供应商。这家供应商应当了解 USL 的运作方式,并且能够与 USL 携手,根据客户要求调整所有机械设备。此时,Bayer 先生偶然了解到 STOBER 英国分公司, 并且与总经理 Martin Preece 建立起联系。当双方讨论到 STOBER 的前期筹备时间时,Bayer 先生发现,STOBER 所需的筹备时间明显短于市场同类企业。而这,正是他所在公司完成重要订单需要的支持。
量身定制,而非批量生产
Niko Bayer 及其同事受客户委托,设计、建造并安装一个十二轴双塔系统和一个十一轴龙门系统。这两个系统专为航空航天领域的一家长期客户所建造,用于检测由复合材料制成的组件。Bayer 先生解释道:“定制型机器能够满足应用的要求、灵活性和可扩展性需求。这类机器精确度高、性能出色,并具备特定功能。因此,我们更倾向于定制型设备,而非批量生产的系统。”
Bayer 先生解释道:“对于所有自动化检测设备,我们都非常重视电机等运动相关部件的精度、分辨率、转速控制、扭矩、负载能力、通信接口、安全功能以及耐用性。“ 自动化超声波检测设备的机械系统通常需要长时间运行、重复运动和定期改变方向, 而且大多处于潮湿环境中。Bayer 先生补充道:“在与 Martin 讨论了我们的要求后,我们确信,STOBER 能够为我们提供制造 USL 机器所需的一切。”
检测大型复杂部件
为了满足这些特殊要求,需要使用双侧机器对复合材料部件同时进行透射光和脉冲回波检测。利用大面积扫描区域和一系列专用末端执行器,即可对功能强大、形状复杂的部件进行全面检测。其中包括机翼前缘、襟翼整流罩和厚复合材料部件。以此满足最终用户对机械精度和超声波检测的所有严格要求。
精密的驱动解决方案
Martin Preece 介绍道:“为了满足严苛的项目要求,我们针对各种 STOBER 组件展开了讨论。我们与 Niko Bayer 和 USL 团队反复磋商,最终确定了相关组件。”在 STOBER 所提供的驱动系统中,可无缝集成例如驱动控制器和销齿等组件。解决方案包括配备 EZ 系列各种规格伺服电机的直线轴和旋转轴。它们非常紧凑,能够在确保高动态性能的同时实现最大扭矩。此外,还包括 SC6 系列的最新一代驱动控制器、各种按刚度和精度精选的伺服减速器,以及单电缆解决方案 (OCS)。此电缆用于可靠连接电机和驱动控制器,最长可达 100 米。
Preece 先生说道:“我们与 USL 一起确定了电机和控制器的尺寸和款型,并根据驱动类型(即销齿驱动、主轴驱动或直接驱动)和具体要求对其性能进行了优化。” Niko Bayer 及其团队经常在同一台机器的不同轴上组合使用这些驱动单元,以达到所需的精度和可靠性
与 STOBER 携手
Bayer 先生介绍说:“多年来,我们使用过不同供应商提供的各类电机和驱动控制器。与 STOBER 合作,我们获得了制造 USL 机器所需的多样化选择、精度、质量和可靠性。”此次合作的另一大优势在于:“根据我们的经验,与同类企业相比,STOBER 的前期筹备时间一直较短,而且能更好地遵守交付期限。”Bayer 先生还补充道:“过去,我们使用的电机在摩擦方面能实现超过 100% 的前馈控制值。” 通过预测和抵消摩擦的影响,具备该功能的系统可实现更平稳、更精确的运动。Bayer 先生说道:“在谈及这个问题时,STOBER 立即表示,SC6 驱动控制器可满足我们的要求。该控制器能够实现高达 200% 的前馈控制值。这样一来,我们就能够完美地定位机器轴。“
此外,STOBER 还可提供集成的同步伺服减速电机,无需电机适配器。此类电机设计紧凑、重量轻、功率密度高,因此安装更简便。Bayer 先生表示:“STOBER 团队还大力协助我们确定机器规格,并在转速、扭矩和负载计算方面提供了支持。在设计大型机器时,定制电缆长度为我们带来了更大的发挥空间。”
顺利投入运行
两台机器均已在波音飞机结构和部件检测设备中安装调试完毕, 其机械精度超过了所有要求。“我们对 STOBER 解决方案及其作为机器核心组件的性能非常满意。”Bayer 先生总结道。
USL 提高了其设备的性能和可靠性,同时优化了其设计和制造流程。总而言之,USL 全面的行业专业知识与 STOBER 组件之间的协同作用,使得最先进的技术得以成功实施。在这些要素的加持下,才能满足航空航天领域不断提高的要求。
Niko Bayer 高度赞赏了此次与 STOBER 分公司总经理 Martin Preece 的合作体验。正是 Preece 先生的大力支持,才确保了 USL 在整个机器建造和交付过程中得到必要的指导和支持。USL 将 STOBER 系统解决方案无缝集成到自动化超声波检测设备中, 由此大幅提高了流程的整体效率和效益。
“我们与 USL 一起确定了电机和控制器的尺寸和款型,并根据驱动类型(即销齿驱动、主轴驱动或直接驱动)和具体要求对其性能进行了优化。
– Martin Preece,STOBER 英国分公司经理
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