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ILA Berlin 2024： Physik Instrumente (PI)开发用于飞机制造的高动态补偿运动技术
作为联合项目的一部分，PI开发了用于飞机制造的高性能六足位移台H-900K101，实现了高动态补偿运动学。 其目标是提高RTM（树脂传递模塑）制造过程中CFK组件的加工和密封精度，同时减少制造时间和工艺成本。 纤维复合材料CFK因其低重量和高刚性，对提高飞机的能源效率和减少二氧化碳排放做出了重要贡献。
工艺力的动态补偿
补偿运动学的重点是通过铣削和去毛刺对由CFK制成的明日之翼单通道机翼外壳进行轮廓加工，以及随后进行密封和钻孔。 结合用于粗定位的关节机器人，PI的六足位移台用于加工和密封工具的精定位。 PI德国卡尔斯鲁厄并联运动学技术开发负责人Christian Sander博士解释道：“通过全新的H-900K101六足位移台，我们实现了一个能够在XY平面上以高达12,000mm/s²的加速度加速高达40kg有效载荷的高动态系统。 该系统能够在铣削过程中动态补偿工艺力下的高频路径偏差。” 新开发的六足位移台系统专为特定应用的边界和环境条件设计，因此特别针对具有航空工业规定公差的时间关键制造工艺进行了优化。
工具的精定位
除了具备高动态性能外，六足位移台系统还提供六足位移台控制器与驱动器电控之间的光纤数据传输。使用EtherCAT接口和IP54密封组件时，系统的延迟时间非常低。 光纤数据传输使六足位移台控制器能够方便地安置在处理单元外的控制柜中，而不会影响接口的多样性，并且可以在高达100m的距离上控制驱动器电控。 对于EtherCAT接口，PI的控制器和驱动架构中实现了EtherCAT功能的深度集成。 因此，PI的定位系统在边缘检测传感器系统、关节机器人和六足位移台之间的路径误差补偿复杂控制回路中，所引入的死区时间极少。 在六足位移台的位置请求和位置响应之间，EtherCAT控制回路的响应时间为1.5ms。
最近，ADMAS LuFo项目研究了在状态监测背景下使用加速度传感器检测单个六足位移台支撑腿上的磨损情况。 通过分析单个支撑腿内的振动频谱，可以映射出驱动组件的特性本征频率，从而提供系统变化的指示器。
模块化系统
六足位移台在最小空间内提供六个自由度。 对于工业应用，结合了绝对位置传感器、软件和运动控制器来控制复杂的运动轨迹。 所有驱动技术都是可定制的。
PI的精密六足位移台有标准配置，负载范围从1kg到250kg，重复精度可达±0.06µm。 定制的精密六足位移台可以支持超过2,000kg的负载。 行程范围从几毫米到几百毫米，机器实现了纳米级精度，速度范围从0.1mm/s到500mm/s。 PI六足位移台在全球的硅光子学、自动化、医疗技术、天文学和研究中使用非常广泛。 根据需求，可定制专用于IP54、实验室、无尘室、高真空和超高真空等环境的六足位移台。
关于Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG
PI总部位于德国卡尔斯鲁厄，在工业自动化、光子学、半导体、显微镜和生命科学等细分市场中，是高精度定位技术和压电陶瓷应用的市场与技术佼佼者。 在与来自世界各地的客户的密切合作中，PI的1,500多名专家50多年来不断地在技术上寻求可行的突破。 各种驱动技术、内部开发的传感器技术、电控和控制技术为此提供了基础。 PI产品组合范围广泛，从组件到子系统，再到定制的完整解决方案。 公司的已批及待批专利已达508项，由此彰显了公司在精密定位和压电技术领域的领军地位。 PI在全球范围内运营，在欧洲、北美和亚洲拥有9个生产基地以及16个销售与服务子公司。