传感器技术助力机床主轴预防性维护

机械搬运工
2020-12-30

‍   ‍ ‍‍ ‍ ‍ ‍主轴被称为机床的心脏,其设计宗旨是使机床运转。然而,有时在整体机器维护方面却被忽略了。随着主轴被埋在机床中,“视而不见”就成为事实。但是,当发生主轴故障时,机器将无法再运行。
   所有工厂都希望避免长时间且昂贵的机器停机时间。这就是主轴维护必不可少的原因。随着当今技术向工业4.0和数字监控的发展,预防性维护变得更加容易。
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加拿大金属加工公司与康涅狄格州布里斯托尔市GMN美国销售经理Don Loveless谈了主轴维护和监控技术。
   CM:多年来,主轴的预防性维护计划有何变化?
   Loveless:我记得当机器(尤其是主轴实际上停止工作)何时制定了预防性维护计划时。当主轴停止运行时,车间将不得不将其送去维修,并且在大多数情况下,机器将处于闲置状态,直到主轴回来。根据问题,这可能意味着大量的停机时间。
预防停机是机械车间的最大挑战之一。时间就是金钱,多年来,商店意识到他们无法承受任何停机时间,更不用说长时间不运行机器了。
过去,预防性维护选项之一是备用主轴方法。根据机器数量和主轴类型,此选项可能非常昂贵。
多年来,预防性维护的另一个重大变化涉及主轴监视。每天都会出现新技术来监视主轴寿命的各个方面,但它特别侧重于监视轴承温度和轴的增长。监视的功能或方面越多,技术变得越复杂。有一次,机器的后端开始看起来像意大利面条,电线无处不在,并连接到不同的端子。这不是有效的方法。
   
虎::您如何看待主轴维护中的工业4.0技术?

   无爱:当今可用的技术使操作员可以实时监视主轴维护。传感器可用于监视主轴的各个方面,从而使机床操作员可以看到随时间变化的趋势。如果机器开始下降趋势,操作员会立即知道。传感器还收集有关导致主轴下降的主轴部分的数据,无论是轴承还是其他原因导致了下降。这是相当新的东西。
德国GMN最近推出了一种用于监视轴承和电机温度,速度和旋转角度,工具夹紧,振动以及轴轴向位移的系统。如今,主轴监控已得到简化,因此实际上只有一根电线可以收集所有数据点并将其输入到机床控制系统中。它变得非常容易。
   在使用该技术之前,操作员必须执行手动检查或测试,以查看主轴的运行方式。一家商店可以购买便宜的设备来收集振动数据。该车间将根据特定的时间间隔或日期收集特定数量的数据,然后将这些数据直接发送到重建中心。该服务公司然后评估数据以确定主轴是否需要维修。
如果改造中心说需要维修或保养主轴,则必须将其送进去,而车间则需要将其送进去,使机器保持闲置状态,直到主轴被送回为止。
   工业4.0技术和最新的传感器使操作员可以观察所有数据点并做出明智的决定,而无需第三方来确定主轴是否需要维护。数据可帮助车间确定机器的基线,该基线可用于检查下降趋势。
这使预防性维护更加容易,因为车间可以更早地计划主轴问题,并提前购买轴承等备件。如果车间预计由于主轴维修或维护问题而导致某台机器不可用,它还可以帮助协调生产进度,可能使用其他机器,也可以转移工作。这项技术确实可以使商店做出更快,更明智的反应。
   ::商店如何利用最新的传感器技术,进入之前需要考虑什么?
   Loveless:商店真的需要决定是否添加特殊的主轴适合他们。当前,这可能不是商店的最重要需求,但毫无疑问,这已成为越来越重要的事情。使用最新的监控技术对主轴的投资是一项投资,需要进行一些计划。一家商店不能仅仅采用现有的主轴并用最新技术对其进行改造,并希望获得最好的主轴。合并特殊主轴要求车间检查机器基础结构,以确保有足够的空间容纳所有组件,并且机器中有足够的空间进行控制。
也涉及很多定制。我们需要确切地知道商店想要什么并且正在监视,因为可以通过该系统提供许多不同的功能。商店可能不希望所有选择,因此它需要知道它到底需要什么。同样重要的是要事先计划并预计哪些选择可能对未来有利。
我们看到商店要求的主要选择之一是轴承温度传感器。这样就可以监控轴承和电动机的温度,从而使车间可以使用这些数据来确定潜在的轴增长。基于此信息,操作员可以调整主轴参数以补偿该增长。这很重要,因为随着轴的热膨胀,机器的切削深度会超过所需的深度。考虑到特定的轴增长量,操作员可以通过退回恰好合适的量来补偿刀具,以保持指定的尺寸。
最新技术可以监控从温度到刀具夹紧以及轴向位移的所有内容,在这里车间可以查看是否通过切削力将轴推回去。它几乎可以覆盖主轴的任何部分。
   ::您如何看待未来主轴的预防性维护?
   Loveless:商店将越来越需要最新的主轴技术和传感器。很快,它将在大多数商店中变得司空见惯。我认为每个人都朝着这个方向前进,尤其是在很难找到熟练劳动力的环境中。没有一家商店愿意让操作员花费时间持续监控机床主轴和各种功能。浪费时间。相反,车间可以使用该技术让主轴在出现问题时通知操作员。这样,操作员就不必监视多个机器。出现问题时,可以使用警报来通知商店。
这也将使他们能够更好地进行预测。车间可以了解每个主轴已经运行了几个小时,并可以根据该信息进行趋势预测。例如,如果主轴工作了6,000个小时,那么在接近该运行时间时,可以对其进行更严密的正常磨损监测。如果一家商店日复一日地在同一台机器上运行相同的零件(大多数机器商店都这样做),则他们可以使用数据更好地计划所需的零件和时间。

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