在3D打印技術(shù)蓬勃發(fā)展的當下，如何實(shí)現降本增效、提升企業(yè)競爭力，成為眾多3D打印企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。天拓四方憑借其在工業(yè)領(lǐng)域的深厚積累和專(zhuān)業(yè)技術(shù)，攜手西門(mén)子V90伺服驅動(dòng)系統，為3D打印企業(yè)量身定制解決方案，助力企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競爭中脫穎而出。

3D打印行業(yè)痛點(diǎn)與挑戰

3D打印技術(shù)是利用激光束、噴射源等選擇性地進(jìn)行加工，逐步疊加成三維實(shí)體。然而，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，3D打印企業(yè)面臨著(zhù)諸多挑戰。

一方面，設備精度和穩定性直接影響打印產(chǎn)品的質(zhì)量。若伺服驅動(dòng)系統無(wú)法精準控制打印頭的位置和運動(dòng)速度，就可能導致打印出的產(chǎn)品出現尺寸偏差、表面粗糙等問(wèn)題，降低產(chǎn)品的合格率，增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。

另一方面，數據傳輸的實(shí)時(shí)性和穩定性也至關(guān)重要。在3D打印過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)傳輸大量的數據，如打印路徑、速度、溫度等參數。如果數據傳輸不及時(shí)或不準確，可能會(huì )導致打印過(guò)程出現中斷、錯誤等情況，影響生產(chǎn)效率。

天拓四方&西門(mén)子V90伺服

天拓四方作為西門(mén)子核心戰略伙伴，擁有20余年的工業(yè)領(lǐng)域經(jīng)驗，對3D打印行業(yè)的需求有著(zhù)深刻的理解。西門(mén)子V90伺服驅動(dòng)系統以其卓越的性能，成為解決3D打印行業(yè)痛點(diǎn)的關(guān)鍵利器。

西門(mén)子V90伺服驅動(dòng)系統具有“小身材、大能量”的特點(diǎn)，其伺服電機動(dòng)態(tài)響應時(shí)間低至2ms，能夠支持毫秒級指令執行，滿(mǎn)足3D打印過(guò)程中高頻啟停的需求。在打印過(guò)程中，打印頭需要頻繁地改變運動(dòng)方向和速度，V90的快速響應能力可以確保打印頭精準地按照預設路徑運動(dòng)，提高打印的精度和效率。

該系統集成21位編碼器，定位精度達±0.1mm，配合PROFINET總線(xiàn)通訊，能夠實(shí)現多軸同步定位與實(shí)時(shí)數據交互。在3D打印中，往往需要多個(gè)軸協(xié)同工作，如X、Y、Z軸的運動(dòng)以及打印頭的旋轉等。

V90的高精度定位和多軸同步功能可以確保各個(gè)軸之間的運動(dòng)協(xié)調一致，避免出現打印偏差，保證打印產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)，PROFINET總線(xiàn)通訊方式保證了數據的實(shí)時(shí)性傳輸，使控制系統能夠及時(shí)獲取打印頭的位置、速度等信息，并根據實(shí)際情況進(jìn)行調整，提高系統的穩定性和可靠性。

此外，西門(mén)子V90伺服驅動(dòng)系統還具備IP65防護等級與STO安全扭矩停止功能，能夠確保設備在復雜的工業(yè)環(huán)境中穩定運行，故障率低于0.5%。在3D打印車(chē)間，可能會(huì )存在灰塵、潮濕等環(huán)境因素，V90的防護等級可以有效防止灰塵和水分進(jìn)入設備內部，保護設備的正常運行。

應用案例成效

以某3D打印公司設備為例，天拓四方為其提供了基于西門(mén)子V90伺服驅動(dòng)系統的解決方案。該企業(yè)自主研發(fā)了3D打印上位系統，利用西門(mén)子S7-1200PLC作為控制系統紐帶，控制Sinamics V90伺服執行定位，完成了整套3D打印的動(dòng)作流程。

在實(shí)際應用中，采用PN總線(xiàn)的通訊方式，保證了數據的實(shí)時(shí)性傳輸，使得客戶(hù)的數據能夠穩定、快速地傳輸，從而保障設備的整體穩定性。

同時(shí)，采用西門(mén)子多圈絕對值編碼器，可保證設備精度，降低維護成本。多圈絕對值編碼器能夠準確記錄打印頭的位置信息，即使在設備斷電后重新啟動(dòng)，也能快速恢復到之前的工作狀態(tài)，無(wú)需重新進(jìn)行校準，大大提高了生產(chǎn)效率。

通過(guò)使用天拓四方與西門(mén)子V90伺服驅動(dòng)系統打造的解決方案，該企業(yè)的3D打印設備在精度、穩定性和生產(chǎn)效率等方面都有了顯著(zhù)提升。打印產(chǎn)品的合格率大幅提高，減少了廢品率，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)，設備的運行穩定性增強，減少了停機維修時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來(lái)了可觀(guān)的經(jīng)濟效益。

此外，天拓四方還整合西門(mén)子PLC、HMI、變頻器等硬件，結合TIA Portal平臺，實(shí)現設備無(wú)縫集成與統一調試。自主研發(fā)的智能邊緣計算采集網(wǎng)關(guān)，適配工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景，支持遠程監控與預測性維護。通過(guò)遠程監控，企業(yè)可以實(shí)時(shí)了解設備的運行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現潛在問(wèn)題并進(jìn)行處理，避免設備故障的發(fā)生，提高設備的利用率和生產(chǎn)效率。預測性維護則可以根據設備的運行數據進(jìn)行分析和預測，提前安排維護計劃，減少設備的非計劃停機時(shí)間，降低維護成本。

總結

在智能制造與工業(yè)4.0的浪潮中，天拓四方將繼續攜手西門(mén)子，不斷探索創(chuàng )新，進(jìn)一步優(yōu)化西門(mén)子V90伺服驅動(dòng)系統在3D打印領(lǐng)域的應用，結合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造等新興技術(shù)，實(shí)現3D打印過(guò)程的智能化控制和優(yōu)化，提高打印效率和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。