目前汽車零部件在安全與質量方麵的要求不斷攀升，為契合這些不斷升級的標準和要求，必須有一套清晰、客觀、可追溯且高效的質檢流程。為有效攻克上述難題，Automation W+R 公司精心研發出了一套集成平台，據 Automation W+R 介紹，該平台利用高速 3D 檢測技術，成功將生產流程和產品質量提升至全新水平。該平台的核心是倍福的 XTS 磁驅柔性輸送係統，它將供料、檢測和分揀三大基本模塊連為一體。
Automation W+R GmbH zongbuweiyumunihei，shinenggoushishiqichexingyehedianchishengchanzaixianjiancexitongjiaoyaochigongchengdelingxianjichengshang。gaigongsiyewubantuguangfanduoyuan，chushangshulingyuwai，haiyanshenzhiguidaojiaotong、鋼鐵工業、燃料電池生產以及航空航天領域。其焊縫檢測和表麵檢測係統獨具特色，巧妙地將機器人技術、檢測技術與測量技術融合於一體。公司總經理 Paul Gruber 闡釋了汽車行業的嚴苛要求：“zaigaixingyezhong，tongguozidonghuazhijianshouduanlaibaozhanganquanyouzhezhiguanzhongyaodeyiyi。bijing，congzhizaoshangdaozhongduanyonghu，suoyouxiangguanrenyuandeanquanjunxiyumeiyigelingbujiandezhiliang，erlingbujianzhiliangyouyilaiyuqizhijianhuanjie。”首席運營官 Markus Schmid 補充道：“除了嚴苛的質量標準以及明確的可追溯性要求之外，龐大的產量與有限的生產空間也為行業帶來了極其嚴苛的挑戰。”
01集成式且基於 PC 的質檢係統可為企業帶來巨大優勢
下線檢測要求所有批次的產品必須準時交付。這意味著所有生產出來的零部件在進入下一道工序或裝配前，必須 100 % 通過出貨檢驗。這些零部件不僅要接受外觀檢測，還需通過包括精密機械分類在內的多種檢測方式。Automation W+R 公司的工程部主管 Michael Zinßer 解釋道：“相(xiang)關(guan)設(she)備(bei)在(zai)概(gai)念(nian)設(she)計(ji)階(jie)段(duan)便(bian)被(bei)規(gui)劃(hua)為(wei)一(yi)個(ge)高(gao)度(du)緊(jin)湊(cou)的(de)單(dan)元(yuan)，既(ji)避(bi)免(mian)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)零(ling)部(bu)件(jian)處(chu)理(li)，又(you)整(zheng)合(he)了(le)所(suo)有(you)必(bi)要(yao)的(de)檢(jian)測(ce)功(gong)能(neng)，其(qi)目(mu)的(de)是(shi)確(que)保(bao)所(suo)有(you)工(gong)位(wei)的(de)最(zui)優(you)利(li)用(yong)率(lv)，同(tong)時(shi)最(zui)大(da)化(hua)係(xi)統(tong)吞(tun)吐(tu)量(liang)。”
與測試係統核心通信、進行實時觸發操作，以及與工業 PC 上的測試軟件進行交互，是我們對解決方案的基本要求。而這恰恰是倍福基於 PC 的控製技術所能夠達成的核心價值所在。此外，該係統的模塊化結構、可(ke)擴(kuo)展(zhan)能(neng)力(li)以(yi)及(ji)開(kai)放(fang)性(xing)設(she)計(ji)，使(shi)得(de)無(wu)需(xu)新(xin)增(zeng)任(ren)何(he)硬(ying)件(jian)即(ji)可(ke)輕(qing)鬆(song)添(tian)加(jia)新(xin)模(mo)塊(kuai)和(he)功(gong)能(neng)。而(er)這(zhe)一(yi)切(qie)工(gong)作(zuo)的(de)順(shun)利(li)推(tui)進(jin)，更(geng)是(shi)得(de)益(yi)於(yu)我(wo)們(men)與(yu)倍(bei)福(fu)長(chang)達(da)數(shu)十(shi)年(nian)的(de)卓(zhuo)越(yue)合(he)作(zuo)所(suo)提(ti)供(gong)的(de)堅(jian)實(shi)有(you)力(li)的(de)支(zhi)持(chi)。”
—— Automation W+R 公司係統開發部主管 Dennis Hildebrandt
倍福基於 PC 的控製技術，包括he C6032 超緊湊型工業 PC、TwinCAT 自動化軟件、EtherCAT I/O 模塊、 XTS 磁ci驅qu柔rou性xing輸shu送song係xi統tong以yi及ji旋xuan轉zhuan驅qu動dong技ji術shu，實shi時shi接jie管guan係xi統tong的de上shang層ceng控kong製zhi及ji各ge單dan元yuan的de功gong能neng。強qiang大da的de自zi動dong化hua軟ruan件jian對dui於yu縮suo短duan生sheng產chan準zhun備bei時shi間jian和he減jian少shao生sheng產chan空kong間jian至zhi關guan重zhong要yao，尤you其qi是shi在zai零ling部bu件jian差cha異yi大da且qie需xu通tong用yong化hua處chu理li的de場chang景jing下xia。Dennis Hildebrandt 解釋道：“任何借助軟件控製來適配不同零部件的操作，都可有效避免耗時的硬件替換環節，進而實現一鍵快速換產。”
通過 CP3921 duodianchukongkongzhimianbanshixiandexitongcaozuoyukeshihuajiemianshizhongjujiaoshengchanliuchengyouhuahexitongliyonglvdetisheng。zaicaozuocengji，weihuxuyaoewaidegongnengyijiduigegemokuaidezhakanquanxian。yinci，shoudongcaozuo、各個步驟的監控及測試都被映射到控製架構中，並通過模塊化的軟 PLC 實現高效集成。基於 TwinCAT 的麵向對象程序設計使得解決方案具備所需的可擴展性，無需複雜的接口即可在係統全生命周期內實現便捷的擴展。
該解決方案采用了以下 TwinCAT 功能模塊：
•TwinCAT 3 XTS Extension 用於控製和監測 XTS 係統，具有多種配置選項；
•TwinCAT 3 NC PTP 運動控製功能模塊，用於軸運動控製，具有操作簡便且配置選項豐富的特點；
•TwinCAT 3 OPC UA，麵向服務的通信架構和接口，為可視化及客戶網絡提供標準化接口；
•TwinCAT 3 TCP/IP 和 TwinCAT 3 Database Server，用於進一步的數據交互。
該係統的核心部分是 XTS 磁驅柔性輸送係統，整套設備都由一台高性能的 C6032 超緊湊型工業 PC 控製。這得益於 EtherCAT 高性能數據通信技術的支持，該技術還具備熱插拔功能優勢，可在係統持續運行期間更換網絡設備。據 Dennis Hildebrandt 介紹，倍福基於 PC 的控製技術為 Automation W+R 帶來顯著優勢，其係統集成的 TwinSAFE 安全功能支持在 TwinCAT 平台中進行集中編程，既可減少布線需求，又可提供各種即用型功能模塊。他還表示，倍福豐富的 EtherCAT 端子模塊產品（如 EL1809 16 通道數字量輸入模塊 和 EL2522 2 通道增量編碼器模擬量端子模塊）同樣具備高度靈活性，可提供多樣化的擴展選項。他認為，係統的主要優勢體現在設計緊湊、靈活性高且易於擴展等方麵。在他看來，EP 係列 EtherCAT 端子盒同樣具備這些優勢，這些模塊支持分布式安裝，且具備即插即用功能，極大地減少了安裝工作量。最後 Dennis Hildebrandt 指出，得益於單電纜技術（OCT），倍福的驅動技術，即 AX8000 伺服驅動器和 AM8000 伺服電機，同樣能夠實現高效安裝。
02核心采用 XTS 係統的具體實施案例
Automation W+R 公gong司si集ji成cheng平ping台tai的de典dian型xing應ying用yong範fan例li體ti現xian為wei一yi套tao四si合he一yi鍛duan件jian全quan檢jian解jie決jue方fang案an。該gai多duo功gong能neng檢jian測ce係xi統tong可ke同tong時shi檢jian測ce四si個ge錐zhui形xing齒chi輪lun的de上shang下xia表biao麵mian加jia工gong精jing度du，以yi及ji插cha接jie狀zhuang態tai、尺寸精度及硬度。係統通過 XTS 磁驅輸送係統在極短的檢測距離內實現 1.5 秒(miao)的(de)高(gao)速(su)節(jie)拍(pai)，同(tong)時(shi)保(bao)持(chi)最(zui)高(gao)檢(jian)測(ce)精(jing)度(du)。模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)計(ji)支(zhi)持(chi)針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)零(ling)部(bu)件(jian)係(xi)列(lie)的(de)特(te)定(ding)檢(jian)測(ce)方(fang)案(an)快(kuai)速(su)切(qie)換(huan)，從(cong)而(er)覆(fu)蓋(gai)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)。作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)真(zhen)正(zheng)意(yi)義(yi)上(shang)的(de)終(zhong)檢(jian)工(gong)具(ju)，該(gai)係(xi)統(tong)依(yi)托(tuo)大(da)量(liang)測(ce)試(shi)步(bu)驟(zhou)，對(dui)生(sheng)產(chan)全(quan)流(liu)程(cheng)實(shi)施(shi)嚴(yan)密(mi)監(jian)控(kong)，同(tong)時(shi)通(tong)過(guo)產(chan)品(pin)缺(que)陷(xian)數(shu)據(ju)的(de)可(ke)視(shi)化(hua)呈(cheng)現(xian)、全部檢測步驟的文檔化記錄以及生產數據采集歸檔，切實保障產品實現 100% 的可追溯性。
待檢工件由機械臂從上料筐中抓取，每次取四件放置於 9.5 米長 XTS 產線（共配置 36 個動子）的 XTS 動子上的工件運載裝置上。運載裝置隨 XTS 動子進入首道視覺檢測工位，在此進行工件底麵的加工精度檢測。檢測過程中，工件運載裝置垂直旋轉以實現底麵 360°全景圖像采集。隨後工件在翻轉工位水平旋轉 180°完成頂麵檢測。係統接著執行兩項機械測試：采用量規檢測內齒齧合度。為此，動子將工件移送至對應工位，使用 AM8000 伺服電機提升工件，以消除 XTS xitongchengshoudejiagongyingli。yunzaizhuangzhibeishusongzhixiayigongwei，ranhoubeizaicitaisheng，bingbeiyidongzhidaiceliangchuanganqidedangkuaichujinxinggaoduceliang。suoyouhegegongjianzailikai XTS 線(xian)轉(zhuan)入(ru)出(chu)料(liao)線(xian)前(qian)都(dou)會(hui)進(jin)行(xing)激(ji)光(guang)打(da)標(biao)。末(mo)道(dao)硬(ying)度(du)檢(jian)測(ce)在(zai)出(chu)料(liao)階(jie)段(duan)完(wan)成(cheng)。在(zai)檢(jian)測(ce)過(guo)程(cheng)中(zhong)，工(gong)件(jian)被(bei)置(zhi)於(yu)線(xian)圈(quan)下(xia)方(fang)循(xun)環(huan)運(yun)行(xing)，之(zhi)後(hou)被(bei)提(ti)升(sheng)並(bing)移(yi)出(chu)檢(jian)測(ce)區(qu)域(yu)
在鍛造技術領域，Automation W+R 公司針對連杆檢測再度打造了一個集成化平台。除具備結構緊湊這一顯著優勢外，該平台還具備在幾何形狀、XTS 動子數量、功能範圍以及工藝速度等多個維度實現精細調節的特性。據 Dennis Hildebrandt 介紹，這主要歸功於 XTS 係xi統tong及ji其qi靈ling活huo多duo變bian的de運yun動dong軌gui跡ji特te性xing。該gai係xi統tong不bu僅jin能neng夠gou實shi現xian簡jian單dan的de運yun動dong序xu列lie編bian排pai，還hai可ke執zhi行xing複fu雜za的de運yun動dong軌gui跡ji規gui劃hua，進jin而er整zheng個ge生sheng產chan工gong藝yi起qi到dao優you化hua作zuo用yong。該gai平ping台tai可ke在zai每mei個ge節jie拍pai不bu到dao 3 秒的極短時間內完成連杆全表麵檢測與分級作業。
關於德國倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注於自動化新技術的德資企業，創立於 1980 年nian，總zong部bu位wei於yu德de國guo威wei爾er市shi。作zuo為wei全quan球qiu自zi動dong化hua技ji術shu的de驅qu動dong者zhe，倍bei福fu定ding義yi了le自zi動dong化hua領ling域yu的de許xu多duo標biao準zhun，是shi國guo際ji標biao準zhun的de製zhi定ding者zhe和he推tui動dong者zhe。公gong司si所suo生sheng產chan的de工gong業ye PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統，可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。經過 40 年的發展和努力，倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構，加上全球的合作夥伴，業務遍及 70 多個國家和地區。
倍福於 1997 年進入中國市場，中國區總部落戶於上海市北高新產業園區，現有員工 300 人，辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用於風力發電、半導體、光伏太陽能、電子製造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網於 2014 年成為中國國家推薦性標準，並已入編工信部的《國家智能製造標準體係建設指南》。作為一家技術驅動型公司，倍福一直注重在技術上尋求突破創新，在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基於 PC 的控製技術具有良好的開放性，它支持所有主流的工業通信協議，將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起，為實現工業 4.0 和智能製造奠定了堅實的技術基礎。
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