掌聲,呼喊聲,還有尖叫聲——只要發出高的聲響,來到2010上海世博會德國館的參觀者們就可以使一個固定在掛擺端部的大球動起來。球徑達到三米的“魔術球”外表有  40 萬根發光二極管,配合其運動在球面上不斷產生動態變幻的視覺效果。這一高科技的掛擺的傳動方案,采用的正是經過驗證的力士樂驅動與線性傳動技術,設計循環次數可達一百萬次——對于世博會展出期間預計的 13,500 次表演,這顯然綽綽有余了。

德國館結合本屆上海世博會“城市,讓生活更美好”的主題,將其詮釋為“平衡城市”—— 一個平衡了更新與保留、變革與繼承、都市與自然的城市。在展館參觀路線最后的“動力之源”互動式擺球將帶給觀眾最高的體驗。站在三條廊道上的參觀者通過發出的聲音,就能啟動和引導這只1.2  噸重的互動式球體的擺動,直到其完全沿著一條完美的圓形軌跡旋轉。這是通過一個安裝在展廳頂棚上的X-Y 交叉滑臺來實現的,其通過一個萬向節來驅動擺軸。滑臺包括四根規格65的力士樂滾柱導軌系統,長1.8米,各配兩個長型滑塊。它們使系統具有極高的剛性并確保即使在短行程應用時也能達到所需的長使用壽命。每個軸的一根導軌上帶有力士樂滾珠和滾柱導軌用集成感應測量系統。導軌和檢測系統作為一個組件工作。滑塊上的傳感器感應測量相對位置,分辨率可達 0.25 μm。兩個IndraDrive系列伺服控制器通過力士樂的滾珠絲杠實現兩個軸的高動態定位,并通過一個SERCOS接口與電腦控制系統實現嚴格實時通信。這種模塊化驅動技術集成了諸多安全功能,并已通過 ISO 13849 認證。此外,這套擺動機構還配備了機載安全性、安全限速和安全制動監測等功能。

這套高度復雜的非線性路徑控制器的可行性論證、項目工程設計、編程和仿真,均由斯圖加特大學的工程與計算力學學院(ITM)和機床控制工程與制造單元學院(ISW)完成。聯邦經濟技術部負責本次上海世博會的德國參展工作,該部門已委托 Koelnmesse 國際有限公司組織并運營世博會德國館。展覽的理念設計由斯圖加特市的 Milla 公司及其合作伙伴負責,建筑設計方為慕尼黑的 Schmidhuber + Kaindl 建筑師事務所,展館的建設方為毗鄰紐倫堡的 Roth NÜSSLI (德國) 有限公司。這三家公司已建立了一個工作伙伴企業,起名為“上海德國國家館集團公司”。作為“魔術球”機械和傳動環節的總承包方,metron 有限公司承擔了球體和傳動系統的設計及建造工作。2010 中國上海世博會將于五月一日正式開幕。
如需了解更多信息,請訪問網址:www.expo2010-deutschland.de.

圖 2:按設計可完成一百萬次以上的循環: X-Y向交叉滑臺由力士樂帶集成測量系統的滾柱導軌系統以及滾珠絲杠系統組成。

關于博世力士樂

博世力士樂是全球領先的傳動與控制技術專家。憑借在傳動、控制以及行走機械領域內的豐富經驗,博世力士樂為全球80多個國家, 50多萬家客戶提供量身定制的解決方案,是世界工業及工廠自動化、行走機械應用與可再生能源應用市場上的佼佼者。2008年博世力士樂全球銷售額近59億歐元,擁有超過35,300多名專業員工。

自1978年開始,博世力士樂就開始了在中國的業務,并在上海、北京、常州和深圳建立了工廠。

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