發布日期：2022-07-14 點擊率：27
工業 4.0 方案需要高度靈活及統一模塊化的生產機器。其中一個很好的例子是由瑞士 Credimex 公司制造的 CresaLine 小型零件裝配線，它可以根據客戶具體要求通過添加各個加工工位的方式進行擴展。倍福的 XTS 系統可以實現高度靈活性，它可以借助軟件功能連接最多樣化的加工模塊。
“坐落于瑞士阿爾卑納赫的 Credimex 公司打造的 CresaLine 模塊化自動化平臺由智能加工工位構成，符合工業 4.0 生產順序的要求。” Credimex 公司共同所有者兼運動控制技術部門主管 Roger Schelbert 說 。“機器的模塊化讓我們能夠高效地生產出不同的產品。其中一個很大優點就是，這樣可以對以前需要手動執行的困難且復雜的工藝進行自動化改造。標準系統中的各個加工工位都可被用于 CresaLine。因此，可以根據需要集成搬運和拾放工藝以及裝配和測試工位。這些工位都由倍福的 XTS 系統連接。其動子上安裝了一個長度為 250 毫米，最寬 70 到 90 毫米的工件托架。這些工件托架上可以處理相同尺寸的產品或多個尺寸較小的產品。這使得系統非常靈活，非常適用于鐘表和電子行業以及電機制造和醫療技術。該系統的一個特別優勢是可以生產批量大小為一的批次并快速更換成生產其他產品。”
除了工件搬運之外，加工工位還包括通過粘合或焊接進行封接、用于產品識別的激光三角法及用于保證產品質量的圖像處理。也可以根據需要將更多客戶專用的工位添加到這些工位上，Roger Schelbert 說道：“這很好地證明了倍福基于 PC 的控制技術的主要優勢。”PC控制技術憑借其良好的開放性及接口的多樣化以及 XTS 系統具有的靈活的運動控制功能，為集成任何所需的組件或添加工位提供了一個理想的平臺。例如，使用 TwinCAT 軟件集成機器人技術就是件非常簡單的事情。此外，還可以提供各種組件、高性能 EtherCAT 通訊以及系統集成的安全技術 TwinSAFE。”
XTS — 在功能和布局上都非常靈活
當前由 8 個工位組成的 CresaLine 系統使用的 XTS 磁懸浮輸送系統由 9 個 250 毫米長的直線電機模塊構成。9 個 250 毫米長的動子作為工件托架在這一軌道上運行。CresaLine Starter 的尺寸僅為 CresaLine 的一半，但使用的是相同的方案。這表明 XTS 不僅在替代機械部件而且在軟件功能方面都給運動控制帶來了巨大的靈活性。此外，系統配置可以根據用戶要求輕松調整：應用特定的動子一方面使用 XTS 的磁板和編碼器系統，另一方面使用客戶自己的導軌。而且，Credimex 在這種情況下實施的是直線 XTS 設計，而不是環狀設計。Roger Schelbert 解釋道：“在這里的一大特點就是 CresaLine Starter 中的動子在 XTS 段末端降低并通過三軸直線系統恢復啟動。在較大的 CresaLine 系統中，動子通過交叉輸送系統移到對面的 XTS 輸送線上。因此，返回段也可用于裝配工位。這樣，我們就能夠設計一個非常緊湊的系統，從而滿足小型裝配線的市場需求。”
Roger Schelbert 認為，緊湊型系統設計易于擴展：“得益于硬件及軟件具有模塊化性，使用 XTS 也可以簡單地通過配置輕松實現其它機器布局。例如，工作臺下面的動子返回段可以更換成一個交叉輸送或環形 XTS 系統，以便集成更多填充和加工工位。”
用軟件功能取代硬件
往往需要耗費巨大硬件成本才能實現的運動控制功能現在可以借助 XTS 通過軟件方式以極為簡單的方式實現。Roger Schelbert 列舉了幾個例子：“只需軟件配置即可根據添加的加工工位調整生產流程，根本無需修改硬件。另外，運動和定位可以精確控制，從而能夠免去使用過去所必需的硬件組件。例如，XTS 不再需要將工件從傳統的輸送帶上提起，以實現加工所不可或缺的定位精度。因此能夠使用更少的運動軸實現簡單得多的加工工位。”
特別是對于小型零件裝配，許多因素在達到所需精度上都發揮了重要作用。在這里，即使是輕微的振動也可能會引起問題，Roger Schelbert 認為這是 XTS 另一個優勢所在：“輸送系統的運行完全獨立，與各個加工工位之間沒有機械連接。這表示不會有振動，例如，由于搬運機器人的返回運動產生的振動，會傳輸到 XTS 系統以及其它工位。這會對實現加工精度產生非常積極的影響。”動子的靈活性也會帶來積極作用，正如 Roger Schelbert 解釋的那樣：“首先，動子可以根據具體的應用專門設計 — 或長或短，或大或小 — 取決于可以為它們的運動提供多少空間或者每個動子需要輸送多少個產品。到目前為止，我們一直專注于微裝配領域，從每個工件托架 500 個芯片直到最多 3 或 4 個大型組件。但靈活也意味著每個動子都可以從輸送系統中移除并在需要時再次放回去。例如，在必要時，一個配備有由電池供電的攝像系統的特殊動子驅動經過整個工藝，檢查各個加工工位的精度并再次保存偏移量校正以達到最高精度。如果溫差比較大，例如，在早上或者中午的時候，這是非常重要的。”
多樣性是實現工業 4.0 的先決條件
即使是現在，CresaLine 已經滿足實現現代化工業 4.0 方案的要求。例如，可以隨時追蹤每個生產過程的生產效率，因為每次運行都使用一個時間戳保存在數據庫中。主要的要求是需要一個基于各個智能加工工位并通過 XTS 靈活連接的統一模塊化的機器方案。Roger Schelbert 闡述道：“對于批量大小為 1 的生產，我們可以根據訂單情況為每一個項目決定哪些工藝步驟是生產所需的。一方面，這可以通過將各個加工模塊使用的 C6920 中央控制器和 CX5020 嵌入式控制器鏈接到客戶的 ERP 系統中實現。另一方面，每個動子的單獨控制器與唯一分配的產品一起發揮了重要作用，因為使用這一方式加工的產品變得智能且可以引導自己經過裝配過程。正如我之前提到過的，另一個相關的方面是校準整個工藝鏈所用的攝像頭動子。其信息可以直接用于在發生不能被接受的質量缺陷或出現過多壞件前盡早修正工藝順序。”
輸送系統和加工工位的解耦在小型零件裝配中特別重要
XTS 直線輸送系統在工作臺下面有一個動子返回段
XTS 鏈接 5 個 CresaLine 型號的加工工位
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