马波斯 GEM CMS 机床碰撞检测系统 — 技术参数与选型指南

马波斯 GEM CMS 机床碰撞检测系统

GEM CMS(Collision Monitoring System)是 Marposs(ARTIS 产品线)推出的机床碰撞检测与保护系统,适用于金属切削机床、机器人和搬运系统。当加工过程中发生意外碰撞时,系统在 1毫秒内 输出报警信号使机床紧急停机,将碰撞损伤控制在最小范围。


核心技术原理

GEM CMS 通过高灵敏度应变传感器持续监测机床结构的微米级变形:

  1. 传感器安装 — 应变传感器安装在主轴或机床关键结构件上
  2. 持续监控 — 25 kHz 采样率实时监测结构应变
  3. 阈值判断 — 超出预设值时判定为碰撞
  4. 瞬时报停 — <1ms 输出报警信号给 CNC/PLC
  5. 事件记录 — 碰撞数据记入”黑匣子”日志供事后分析

> 1ms 的响应速度确保机床结构在塑性变形区内停止,大幅降低维修成本。


核心特性

特性 说明
响应时间 < 1 ms
碰撞类型 高速硬碰撞 + 低速准静态碰撞(装夹挤压、调试异常接触等)
采样率 25 kHz,16 位分辨率
三级报警 工作期间可设三级不同的报警极限
多工作模式 不同模式对应不同工况的阈值限制
I/O 接口 3 路输入 / 4 路输出物理 I/O
数控系统无关 通过 I/O 或 Profibus/Profinet 连接,不限制 CNC 品牌
黑匣子记录 碰撞事件数据记录,密码保护,可离线分析
工业 4.0 就绪 模块可接入工业网络,集中保存事件数据
扩展性 多通道级联,也可作为 GENIOR MODULAR 系统组件使用

技术规格

参数 规格
供电 24 V DC ±20%
测量输入 1 个应变/压阻桥式传感器
采样率 25 kHz
分辨率 16 bit
精度 < 0.5%
频率范围 0.4 Hz ~ 2 kHz
I/O 3路输入 / 5路输出
接口 CAN 总线、以太网 10/100 base T
安装方式 DIN 导轨安装(标准 EN 60715)
重量 0.236 kg
防护等级 IP30
工作温度 0°C ~ +50°C
存放温度 -20°C ~ +60°C
符合性 CE, UKCA

适用场景

GEM CMS 可安装于各类金属切削机床及自动化设备,包括加工中心、龙门铣、车铣复合、磨床、机器人搬运系统等。典型受益场景:

  • 新程序测试 — 编程错误导致撞刀,系统检测后即时停机保护主轴
  • 手动操作/调试 — 操作员误操作或对刀时异常接触
  • 自动运行中 — 工件松动、夹具异常或刀具破损
  • 机器人上下料 — 机器人与工件/夹具发生碰撞
  • 低速进给工况 — 装夹挤压、准静态碰撞(传统过载报警难以识别)

客户价值

价值 说明
降低维修成本达 79% 客户使用一年后反馈数据
避免长时间停机 <1ms 检测响应,限缩碰撞损伤范围
可审计事件记录 密码保护的事件表,方便事后分析改进
保险成本优化 主流机床制造商选用,部分保险机构认可并降低保费
适配存量设备 与数控系统无关,老设备也可加装

资料说明: 本报告基于 Marposs(ARTIS GmbH)官方技术资料整理,产品规格以官方最新版本为准。如需技术支持或进一步咨询,欢迎联系我们。

来源:GEM CMS 彩页(2024版)、数据手册(2023版)、安装使用手册(2024版)