在短短幾小時內，Voxeljet公司的3D打印系統就能為金屬鑄造件，甚至是定制化電影布景或建筑模型創建復雜的模具和模型。
      在短短幾小時內，Voxeljet公司的3D打印系統就能為金屬鑄造件，甚至是定制化電影布景和建筑模型創建復雜的模具和模型。除了3D打印機能夠實現的高精度和高復雜性設計之外，用戶對于它在進行小規模生產和原型建模時節省了大量時間也非常欣喜。所有這些都是通過基于高性能貝加萊技術的集成自動化及控制解決方案實現的，從而確保能夠可靠而精確地處理大型打印任務。
      “除了我們在汽車、航空航天、機械制造、造船和重工行業中的主要客戶之外，我們看到來自更多其它行業的新客戶正在發現3D打印的潛力。”Voxeljet公司電氣工程師Bj?rn Matthes解釋道。“在不使用特殊工具情況下進行小規模生產和原型建模時尤其如此。近年來，我們顯著擴大了我們的打印服務范圍，與此同時，我們還開發了用于處理各種尺寸工件的全系列設備。”
世界上最大的3D打印系統
      Voxeljet公司使用的打印技術與傳統噴墨打印機十分相似。不同之處在于，公司專門開發的打印頭使用液態粘合劑取代了油墨。粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層，然后由噴頭噴出的液態粘合劑進行固化，以想要創建的工件形狀進行層層疊加。世界上最大的3D打印機VX4000就是通過這種方式，使用塑料、砂或其它粉末材料制造長4米，寬2米，高1米的零部件。

世界上最大的3D打印機擁有一個長4米、寬2米、高1米的打印室。憑借高質量的組件設計，它可以實現連續可靠的運行。

Voxeljet公司在2009年首次推出VX4000，它僅用75秒就能完成每層打印，分辨率達300dpi，厚度僅300微米。寬敞的打印托盤允許VX4000同時生產大型或幾個小型零部件。通過直接使用CAD數據確保高精度。
      打印機軟件將三維CAD模型放置在一個虛擬工作區內，然后將其分解成打印層。為了處理所涉及的大量數據，Voxeljet系統使用了一個工業級PC，它配備了一個SSD系統盤以及一個額外擁有1TB存儲容量的硬盤。
沒有競爭對手的無縫產品組合
      “在VX4000之前生產的3D打印機上，PC也是通過CAN總線控制整個系統的，”Matthes說道。在開發VX4000時，Voxeljet公司另外引入了一個抽象層，從而進一步簡化了控制架構，減輕了一些PC負擔。他們還開發了一個裝有打印頭和微粒噴頭的龍門系統。

通過Voxeljet的3D打印機生產的藝術品。這些打印機可以使用各種原材料如型砂或塑料制造幾乎無限復雜的物品（包括嫩肉）。

“我們的經驗是，如果驅動系統由不同的供應商提供，那么可能會因供應商之間關系緊張和責任不清而出現問題，”Matthes解釋道。“因此，我們一直在尋找能夠處理整個自動化系統，提供從減速器到控制系統及HMI的合作伙伴。”Matthes指出，Voxeljet的評估過程很快就有了結果。“貝加萊的無縫產品組合寬廣靈活，包括集成安全以及通用開發和配置工具，他們真正地使我們相信，我們已經找到了合適的合作伙伴。貝加萊系統為我們提供了我們需要的一切以及面向未來創新的充足空間。”
      該決定是在與貝加萊應用工程師一起參與的一次會議中做出的，會上Voxeljet能夠親眼目睹使用貝加萊技術建立一個龍門系統是多么容易。
靈活的架構
      VX4000的自動化解決方案使用了除PC之外的貝加萊技術，在該方案中貝加萊X20系列PLC用作運動控制器。PC產生的運動指令通過標準以太網被傳輸至CPU模塊，然后被轉換成相應的電機運動。除了控制龍門系統Z軸的4個伺服電機之外，VX4000還另外使用了8個伺服電機實現部分同步（2 x X1和2 x X2）。

Voxeljet公司新型VX2000的操作終端基于帶觸摸屏的貝加萊PowerPanel。HMI應用程序運行在與準備3D打印機打印數據相同的PC上。

Voxeljet專門使用了伺服電機來確保靈活的架構，面向未來需求的快速響應以及優化庫存。所有電機全部通過ACOPOSmulti驅動器實現控制，并經由POWERLINK實現通信。這些驅動器不僅被用于運動控制，它們還可以被用來協調低級功能之間的順序，管理與打印直接相關的任務，如移動打印頭（Y）和添加粉末微粒。
       “使用該架構制造的VX4000原型機現在仍在我們的服務中心內高效、可靠地運行，”Matthes說道。“當然，我們至今都在不斷地開發并改善該架構。”
通過openSAFETY實現簡單設置
      該自動化解決方案現在已經包含安全扭矩斷開（STO）和安全限速（SLS）安全功能。Voxeljet公司的開發人員通過使用帶集成SafeMOTION安全技術的ACOPOSmulti逆變模塊和X20系統安全I/O模塊實現了這兩個功能。“即使對于長20米、寬7米的大型打印機而言，維護和設置也很容易，因為工作人員可以在打印機內安全地走動，無需按下開關就能監視整個過程，”Matthes說道。“由于采用了openSAFETY通信協議，因此集成安全功能所需要的設備和時間可以得到最大限度地減少。”
      該系統由被分成兩部分的I/O模塊設計而成。安全I/O通道被直接連接到CPU上，而不受安全影響的I/O通道通過POWERLINK隔離。原先這種分離并不存在。“通過分離通道，系統現在更容易被擴展。另一個好處是，在不影響安全相關區域的情況下能夠斷開標準模塊插片的電源，”Matthes繼續說道。Automation Studio為Voxeljet帶來了許多明顯的好處。它提供了一個能夠將所有貝加萊自動化組件包括控制軟件、HMI和安全功能統一起來的單個工具。全面的診斷功能使得軟件分析和錯誤排除變得更容易。它特別有價值之處在于，工程環境擁有清晰的結構，能夠通過集成的EPLAN接口同步硬件配置。Voxeljet公司的所有新項目都可以通過使用AutomationStudio 4來創建。
虛擬主軸簡化復用
      除了集成安全功能之外，Voxeljet還將虛擬主軸概念引入到系統架構中。現在，所有主軸都被用作虛擬主軸。對于Voxeljet來說這意味著，在開發控制軟件時，無論哪個驅動器稍后被連到一個特定軸上或各軸之間應該如何一起工作都沒有關系。“這使我們在系統完成之前就能對驅動器硬件進行仿真，并對自動化方案進行測試，”Matthes解釋道。“更重要的是，利用虛擬軸可以簡化自動化架構在其它系統上重復使用。”
      Matthes根據經驗說道，因為Voxeljet已經將貝加萊自動化方案重新應用到他們最新推出的VX2000上，只需稍加修改即可。
      “在引入該項技術及其它技術時，我們從貝加萊處獲得了極好的支持，”Matthes說道。“很顯然從培訓開始到項目實施完畢，從頭至尾貝加萊的服務都非常到位。他們所提供的支持非常突出，在過去有很多次都幫助到我們，快速響應我們的問題，并幫助我們建立自己的技術專長。”

Bj?rn Matthes
電氣工程師，Voxeljet AG
 “從培訓開始到項目實施完畢，從頭至尾貝加萊的服務都非常到位。他們所提供的支持非常突出，在過去有很多次都幫助到我們，快速響應我們的問題，并幫助我們建立自己的專業庫。”
 
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