http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 04:59:17 來源:德國倍福自動化有限公司
自從在 2012 年漢諾威工業博覽會上推出以來,倍福的 XTS 磁懸浮輸送係統已經在大量新機器中得到應用。它的形式非常多樣化 — 從簡單到高度複雜 — 協助開發創新的自動化方案。 2016 年漢諾威工業博覽會的 SAP 智能工廠生產線聯合展台上展出的一個多 XTS 應用很好地說明了 XTS 特別是在大型項目中的應用可能性。
4 × 6 米的多 XTS 演示應用由 5 套 XTS 共計 100 個動子以及總長為 26 米的軌道組成,在這個例子中用於輸送和分揀不同的飲料罐。72 個動子在17米長的 XTS 外側軌道上運行。此外,還有兩套 4 米長的升降係統,每個係統最多有 12 個動子在外側運行以及兩個提升工位(每個工位由 2 個垂直的 25 厘米 XTS 模塊構成)。每個提升模塊都有一個新70 毫米寬的大負載動子。

通過軟件同步和機械耦合的動子能夠以簡單的方式實現複雜的運動,如這裏所示的提起一個罐子
複雜運動控製實現簡單的軟件配置
在這個複雜的係統中,很明顯,基於軟件的運動控製功能靈活性更高:meigeyongzuodulisifuzhoudedongzidoukedandukongzhi,huozheshenzhikeyizaixuyaoshiyuqitadongzihuogongyibuzhoutongbu。duiyumeigedongzi,keyigenjuxuyaosuishidulixiugaidongtaixing。zaishiliyingyongzhong,zhebiaoshidongzishusongjiaoxiaodebaiseyinliaoguandesuduyaobishusongjiaodadehongseyinliaoguandesudukuai,shenzhinenggouzaiwuguandeqingkuangxiagengxunsudiyidong。
多個加工和緩存工位已實現。例如,罐子可以通過一個由齒輪齒條機構及其上兩個動子組成的提升設備輸送到兩個 XTS 升(sheng)降(jiang)係(xi)統(tong)中(zhong)。對(dui)於(yu)提(ti)升(sheng)運(yun)動(dong),下(xia)麵(mian)的(de)係(xi)統(tong)中(zhong)到(dao)達(da)的(de)動(dong)子(zi)必(bi)須(xu)與(yu)上(shang)麵(mian)的(de)係(xi)統(tong)中(zhong)兩(liang)個(ge)耦(ou)合(he)的(de)動(dong)子(zi)中(zhong)的(de)第(di)一(yi)個(ge)互(hu)相(xiang)同(tong)步(bu)。緊(jin)接(jie)著(zhe),上(shang)麵(mian)的(de)第(di)二(er)個(ge)動(dong)子(zi)相(xiang)對(dui)於(yu)第(di)一(yi)個(ge)動(dong)子(zi)運(yun)動(dong),以(yi)便(bian)通(tong)過(guo)齒(chi)輪(lun)機(ji)構(gou)從(cong)下(xia)麵(mian)的(de)動(dong)子(zi)拾(shi)取(qu)罐(guan)子(zi)。這(zhe)一(yi)設(she)備(bei)使(shi)得(de)罐(guan)子(zi)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)所(suo)需(xu)的(de)分(fen)揀(jian)步(bu)驟(zhou)進(jin)行(xing)緩(huan)存(cun),然(ran)後(hou)輸(shu)送(song)回(hui)下(xia)麵(mian)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)動(dong)子(zi)中(zhong)。
兩(liang)個(ge)凸(tu)輪(lun)的(de)同(tong)步(bu)確(que)保(bao)在(zai)通(tong)過(guo)曲(qu)線(xian)段(duan)驅(qu)動(dong)時(shi)兩(liang)個(ge)耦(ou)合(he)的(de)動(dong)子(zi)不(bu)會(hui)生(sheng)成(cheng)額(e)外(wai)的(de)提(ti)升(sheng)運(yun)動(dong),從(cong)而(er)可(ke)以(yi)無(wu)衝(chong)擊(ji)地(di)輸(shu)送(song)罐(guan)子(zi)。動(dong)子(zi)間(jian)距(ju)總(zong)是(shi)保(bao)持(chi)恒(heng)定(ding),甚(shen)至(zhi)在(zai)進(jin)入(ru)曲(qu)線(xian)段(duan)或(huo)者(zhe)從(cong)曲(qu)線(xian)出(chu)來(lai)時(shi)。通(tong)過(guo)設(she)置(zhi)控(kong)製(zhi)軟(ruan)件(jian)的(de)參(can)數(shu)可(ke)以(yi)在(zai)兩(liang)個(ge)相(xiang)應(ying)“罐向上”和“罐向下”凸輪之間切換,從而能夠以一個非常簡單與極為靈活的方式實施複雜的提升功能。

多 XTS 應用在 2015 年德國紐倫堡工業自動化展會(SPS IPC Drives 2015)上首次展出。它展示了不同尺寸和顏色的飲料罐的輸送和分揀
預置功能塊簡化實施過程
TwinCAT 軟件為簡單實現任何運動需求提供理想支持。各個動子都可以通過常用的運動控製功能(如飛鋸、電子齒輪和凸輪)映射為傳統的伺服軸。特定的 XTS 需求,如自動累積、避免碰撞、避免衝擊以及離心力限製等,都可以通過 TwinCAT 中的功能擴展滿足。
除此之外,有兩個或多個動子參與的複雜運動學功能塊已經集成在 XTS 運動控製工具箱內,用戶能夠使用它來定義由多個動子組成的組是 2D 軸(X/Y 工作台)還是 3D 軸。軟件將來可根據所選的運動學模型控製整個動子組。此外,還可以提供一個接口,通過該接口可以使用 CNC 指令(G 代碼)直(zhi)接(jie)實(shi)現(xian)運(yun)動(dong)學(xue)功(gong)能(neng)。除(chu)此(ci)之(zhi)外(wai),集(ji)成(cheng)的(de)運(yun)動(dong)監(jian)測(ce)功(gong)能(neng)能(neng)夠(gou)在(zai)運(yun)行(xing)期(qi)間(jian)在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)動(dong)子(zi)。這(zhe)樣(yang),可(ke)以(yi)主(zhu)動(dong)規(gui)劃(hua)維(wei)護(hu)工(gong)作(zuo),同(tong)時(shi)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)縮(suo)短(duan)機(ji)器(qi)停(ting)機(ji)時(shi)間(jian)。
預置功能塊便於以工位為導向地實施輸送和搬運任務。例如,必須在進入更耗時的加工工位(如提升工位)前(qian)對(dui)罐(guan)子(zi)進(jin)行(xing)緩(huan)存(cun)。這(zhe)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)簡(jian)單(dan)的(de)配(pei)置(zhi),通(tong)過(guo)在(zai)軟(ruan)件(jian)中(zhong)在(zai)所(suo)需(xu)的(de)係(xi)統(tong)位(wei)置(zhi)定(ding)義(yi)相(xiang)應(ying)的(de)緩(huan)存(cun)區(qu)域(yu)實(shi)現(xian)。然(ran)後(hou),在(zai)上(shang)位(wei)控(kong)製(zhi)層(ceng)中(zhong),僅(jin)將(jiang)每(mei)個(ge)動(dong)子(zi)從(cong)一(yi)個(ge)工(gong)位(wei)運(yun)送(song)到(dao)另(ling)一(yi)個(ge)工(gong)位(wei),無(wu)論(lun)它(ta)們(men)是(shi)被(bei)配(pei)置(zhi)為(wei)輸(shu)送(song)、等待或加工工位。因此,等待工位使用 TwinCAT tigongdepengzhuangbimiangongneng,congerkeyizaidiyigedongzihoumianzidonghuancunsuoyoudongzi。ruguodiyigedongzixiangqianxingshi,zediergedongzijiukeyiqudaitadeweizhi。duiyutongbuyundong,yekeyitongyangqingsongdishixian。zaizhezhongqingkuangxia,keyizaixiangyingdegongnengkuaizhongpeizhigongwei,yibianrangdongzikeyiyuhoumianjingguodedongzitongbuyunxing。
多核和超多核技術挖掘性能潛力
多 XTS 應用由一台采用 Intel® Core™ i7 四核處理器的控製櫃式 PC C6930 控製。其中一個處理器核負責運行 Windows 操作係統,其它三個核通過 TwinCAT Core Isolation 功能預留用於實現控製功能。在這三個核中,其中一個核負責實現 NC 軸控製,另外兩個核則負責計算各自的 XTS 行程軌跡。由於多核處理器采用的是並行計算設計,可用的計算能力要比單核 CPU 的串行處理高的多,因此可以以超高的效率實現這種多 XTS 應用。
如果使用最多可以配備 36 個處理器核的 C6670 工業服務器,還可以進一步提高其效率。超多核技術具有明顯高很多的計算能力,可以將很多額外的功能集成到多 XTS yingyongzhong。yigezuihaodelizijiushiyunxinggaopindezhuangtaijiancegongneng,zhezhongjianshiketiqianjiancedaodongzihualunyoumosunhuodaoguiyouzangwu。weici,jisuanjipingtaibixucaijidaliangshujubingchixufenxizhexieshuju,yijiancemouxietedingdeyuzhihuozhendongpinlv。C6670的超強計算能力不僅適用於多XTS項目的一些特定功能,同時用於持續監控整個軌道以及動子。若要能夠在多 XTS 應用中的某些特定場所以及為了完整的軌道長度和所有動子實現這一任務,則需要使用 C6670 的巨大計算能力。
多 XTS 應用是工業 4.0 概念的絕佳演示
在 2016 年漢諾威工業博覽會上,SAP、倍福及其它技術合作夥伴共同展出的多 XTS 應用很好地展示了製造工藝與作業流程的緊密結合。在這裏,XTS 將待加工的產品輸送到各自的加工工位並將它們單獨並迅速定位在那裏,而且 SAP 軟件通過標準服務和 XTS 直接通訊。TwinCAT 軟件用作“作業語言”接口,在機器和 SAP 之間建立鏈接。作業通訊基於由 OPC UA 實現的麵向服務體係架構(SOA)方案。

在 2016 年漢諾威工業博覽會上現場演示的單個鑰匙扣生產中,SAP 展示了 ERP 軟件與 XTS 及其它操作設備之間基於標準服務的直接通訊
現場演示展示了一款集成有智能芯片和個性化麵板的智能鑰匙扣的生產過程。由 XTS 實shi現xian產chan品pin搬ban運yun的de一yi個ge最zui大da優you勢shi在zai這zhe裏li變bian得de非fei常chang明ming顯xian,因yin為wei,隨sui著zhe進jin入ru一yi個ge作zuo業ye,初chu始shi部bu分fen被bei輸shu送song給gei一yi個ge動dong子zi,動dong子zi然ran後hou引yin導dao它ta經jing過guo加jia工gong機ji械xie — 隨時可單獨追溯 — 然後在這裏裝配,以形成一個完整的鑰匙扣。因此,工業 4.0 帶來的革命性改變都可以實現:jiagongguochengbuzaiyijiqiweizhongxin,ershicongdaizhizaodechanpinjiaodulaikan,erqiehaikeyixiangyingbiancheng。zuizhong,keyishiyonggongyepiliangshengchanfangshishengchandanjianliuchanpin,bingtongguoyigeshangwei ERP 係統管理。

Uwe Prüßmeier,倍福公司現場總線係統、驅動技術產品以及 XTS 經理