在3D打印技术蓬勃发展的当下,如何实现降本增效、提升企业竞争力,成为众多3D打印企业关注的焦点。天拓四方凭借其在工业领域的深厚积累和专业技术,携手西门子V90伺服驱动系统,为3D打印企业量身定制解决方案,助力企业在激烈的市场竞争中脱颖而出。

3D打印行业痛点与挑战
3D打印技术是利用激光束、喷射源等选择性地进行加工,逐步叠加成三维实体。然而,在实际生产过程中,3D打印企业面临着诸多挑战。
一方面,设备精度和稳定性直接影响打印产品的质量。若伺服驱动系统无法精准控制打印头的位置和运动速度,就可能导致打印出的产品出现尺寸偏差、表面粗糙等问题,降低产品的合格率,增加企业的生产成本。
另一方面,数据传输的实时性和稳定性也至关重要。在3D打印过程中,需要实时传输大量的数据,如打印路径、速度、温度等参数。如果数据传输不及时或不准确,可能会导致打印过程出现中断、错误等情况,影响生产效率。
天拓四方&西门子V90伺服
天拓四方作为西门子核心战略伙伴,拥有20余年的工业领域经验,对3D打印行业的需求有着深刻的理解。西门子V90伺服驱动系统以其卓越的性能,成为解决3D打印行业痛点的关键利器。
西门子V90伺服驱动系统具有“小身材、大能量”的特点,其伺服电机动态响应时间低至2ms,能够支持毫秒级指令执行,满足3D打印过程中高频启停的需求。在打印过程中,打印头需要频繁地改变运动方向和速度,V90的快速响应能力可以确保打印头精准地按照预设路径运动,提高打印的精度和效率。
该系统集成21位编码器,定位精度达±0.1mm,配合PROFINET总线通讯,能够实现多轴同步定位与实时数据交互。在3D打印中,往往需要多个轴协同工作,如X、Y、Z轴的运动以及打印头的旋转等。
V90的高精度定位和多轴同步功能可以确保各个轴之间的运动协调一致,避免出现打印偏差,保证打印产品的质量。同时,PROFINET总线通讯方式保证了数据的实时性传输,使控制系统能够及时获取打印头的位置、速度等信息,并根据实际情况进行调整,提高系统的稳定性和可靠性。
此外,西门子V90伺服驱动系统还具备IP65防护等级与STO安全扭矩停止功能,能够确保设备在复杂的工业环境中稳定运行,故障率低于0.5%。在3D打印车间,可能会存在灰尘、潮湿等环境因素,V90的防护等级可以有效防止灰尘和水分进入设备内部,保护设备的正常运行。

应用案例成效
以某3D打印公司设备为例,天拓四方为其提供了基于西门子V90伺服驱动系统的解决方案。该企业自主研发了3D打印上位系统,利用西门子S7-1200PLC作为控制系统纽带,控制Sinamics V90伺服执行定位,完成了整套3D打印的动作流程。
在实际应用中,采用PN总线的通讯方式,保证了数据的实时性传输,使得客户的数据能够稳定、快速地传输,从而保障设备的整体稳定性。
同时,采用西门子多圈绝对值编码器,可保证设备精度,降低维护成本。多圈绝对值编码器能够准确记录打印头的位置信息,即使在设备断电后重新启动,也能快速恢复到之前的工作状态,无需重新进行校准,大大提高了生产效率。
通过使用天拓四方与西门子V90伺服驱动系统打造的解决方案,该企业的3D打印设备在精度、稳定性和生产效率等方面都有了显著提升。打印产品的合格率大幅提高,减少了废品率,降低了生产成本。同时,设备的运行稳定性增强,减少了停机维修时间,提高了生产效率,为企业带来了可观的经济效益。
此外,天拓四方还整合西门子PLC、HMI、球盟会·(中国)-官方网站等硬件,结合TIA Portal平台,实现设备无缝集成与统一调试。自主研发的智能边缘计算采集网关,适配工业互联网场景,支持远程监控与预测性维护。通过远程监控,企业可以实时了解设备的运行状态,及时发现潜在问题并进行处理,避免设备故障的发生,提高设备的利用率和生产效率。预测性维护则可以根据设备的运行数据进行分析和预测,提前安排维护计划,减少设备的非计划停机时间,降低维护成本。
总结
在智能制造与工业4.0的浪潮中,天拓四方将继续携手西门子,不断探索创新,进一步优化西门子V90伺服驱动系统在3D打印领域的应用,结合工业互联网、智能制造等新兴技术,实现3D打印过程的智能化控制和优化,提高打印效率和质量,降低生产成本。