作為金屬加工行業中的一家合同承包製造商,瑞士公司BruggliIndustrie直zhi到dao現xian在zai還hai在zai使shi用yong視shi覺jiao檢jian測ce係xi統tong來lai檢jian測ce衝chong壓ya件jian。為wei了le增zeng強qiang質zhi保bao能neng力li,縮suo短duan訂ding貨huo至zhi交jiao貨huo的de時shi間jian,視shi覺jiao檢jian測ce係xi統tong已yi經jing被bei換huan成cheng了le一yi套tao全quan自zi動dong測ce試shi單dan元yuan,該gai單dan元yuan配pei備bei有you先xian進jin的de圖tu像xiang處chu理li係xi統tong,用yong於yu ATS Automation 公司的光學檢測係統。Beckhoff的集成式 PC 控製係統確保精確的測試順序和使用 Delta 機器人實現高動態工件搬運。

社會型企業Bruggli總部設在瑞士的羅曼斯霍恩,員工約有 650 人,重視殘疾人的職業技能培訓、繼續教育和就業。BruggliIndustrie工業部們員工人數約占公司員工總數的一半,除了生產其自己的產品(如便攜式狗籠和自行車拖車)之zhi外wai,主zhu要yao為wei金jin屬shu加jia工gong行xing業ye提ti供gong製zhi造zao和he裝zhuang配pei服fu務wu。為wei了le能neng夠gou滿man足zu越yue來lai越yue高gao的de質zhi量liang標biao準zhun,之zhi前qian在zai製zhi造zao過guo程cheng中zhong使shi用yong的de視shi覺jiao檢jian測ce係xi統tong被bei替ti換huan成cheng一yi個ge全quan自zi動dong測ce試shi單dan元yuan。該gai單dan元yuan由you總zong部bu位wei於yu瑞rui士shi聖sheng加jia倫lun的de ATS Automation 公司開發,由於該公司在工程、控製和驅動技術以及圖像處理領域都擁有深厚的背景,因此,能夠一站式為客戶提供一體化解決方案。
通用和方便拆卸的測試單元
用於汽車行業的特種衝壓件使用Bruggli係統進行檢測。然而,測試單元實際上是為普遍使用而開發的,如 ATS 首席執行官 Andreas Tobler 解釋的那樣:“基本單元布局,即工件的進給、測試單元包含測試站和 Delta jiqirenyijixiezaichuansongdai,beishejichengqitagongjianyenenggouyijiaoshaodezhuanhuangongzuoliangjinxingjianzha。weiyixuyaoxiugaideshidaobinghuochouxijiachiqi,dangran,haiyouguochenghuotuxiangchuliruanjian。”
Delta 機器人負責測試工件的所有搬運工作,以便檢測是否有衝孔和磨削誤差、劃痕以及鑽孔中是否有灰塵和異物。在Brugglidexitongzhong,shouxiancongjinliaodaiquchuchongyajianbingfangdaoqianmiandeceshizhanzhong,zainali,tatongguoyigeganyingjiejinchuanganqijianzhayouyuwuliaozhongcunzaiquekouyinqidewucha。ciwai,huichentongguozhendongheyasuokongqipenzuiqingchu。jiexialaishizaiceshizhanshangjinxingbiaomianjiance,dingbuhedibuzhongjianyouyigezhefanzhan。zhehuidailaisangejieguo,meigejieguodoumanzu 30 項測試標準,它們由圖像處理係統進行分析,並作為最終結果傳送給控製係統。Delta jiqirengenjuzheyishuzhijiangceshigongjianfangzailianggexiezaichuansongdaideqizhongyigeshang,qizhongyitiaochuansongdaishifanghegedegongjianhexuyaozaicijiancedegongjian,lingyitiaoshihengxiangfeipintongdaofangbaofeidegongjian。ciwai,maduobaohan 11 個衝壓件,每個衝壓件都在“合格的工件”輸送帶上成形,以便在相應的運輸紙箱上進行包裝。
據 Andreas Tobler 所述,其中一個特點是六邊形單元設計:“這種建造方法允許打開所有的麵,可以更好地訪問測試單元內部。Delta 機(ji)器(qi)人(ren)位(wei)於(yu)中(zhong)心(xin)位(wei)置(zhi),能(neng)夠(gou)將(jiang)機(ji)器(qi)人(ren)夾(jia)持(chi)器(qi)以(yi)任(ren)何(he)給(gei)定(ding)的(de)作(zuo)業(ye)高(gao)度(du)移(yi)動(dong)到(dao)單(dan)元(yuan)內(nei)部(bu)的(de)各(ge)個(ge)位(wei)置(zhi)。此(ci)外(wai),附(fu)加(jia)的(de)測(ce)試(shi)站(zhan)可(ke)在(zai)設(she)定(ding)模(mo)式(shi)中(zhong)被(bei)轉(zhuan)出(chu)去(qu),從(cong)而(er)增(zeng)加(jia)了(le)可(ke)訪(fang)問(wen)性(xing)。”BruggliIndustrie公司金屬職業技術&培訓主管UrsBuschor就另一個方麵進行了補充:“這一結構大大簡化並加速了係統的清潔工作。另外,在人體工學方麵,適合控製櫃安裝的 CP6203 麵板型 PC 用作操作界麵,它可以非常靈活地移動,在其安裝臂上進行幾乎 360 度的旋轉。這樣麵板就總是觸手可及,但不會擋道,例如在維護工作期間。”
運動學功能庫用於實現簡單、高效的工程工作
適合控製櫃安裝的 CP6203 麵板型 PC 配備 19 英寸觸摸屏,采用 Intel® Core™ 2 Duo 處理器(2.26 GHz),用作控製計算機和 HMI,操作係統采用的是 Windows XP,控製軟件使用的是TwinCAT NC I。Andreas Tobler 論述道:“對我們來說,主要優點是預配置的機器人運動學功能,它能夠顯著簡化工程過程。TwinCAT運動學轉換功能庫(級別 3)為一個 Delta 機器人提供了一個性能卓越的解決方案,特別是,如在我們這種情況下,當它被設計用於以高速度、高效地輸送工件,並具有比較簡單的機構。在大約三年前開發過程開始時,Beckhoff是唯一一家能夠提供開放式控製係統的供應商,有了Beckhoff之後,所有的要求都可以使用根據我們自己的Delata機器人機構量身定製的特定運動學模塊得到滿足。”
由於TwinCAT的靈活性,在軟件方麵,也有足夠的個性化調整空間。因此,Delta 機器人的位置不是像往常一樣通過 NC 程序控製,而是直接通過TwinCAT PLC 在軟件中控製。Andreas Tobler 繼續分析道:“從概念角度看,我們希望由 PLC 控kong製zhi整zheng個ge測ce試shi單dan元yuan。為wei此ci編bian程cheng了le一yi個ge特te殊shu功gong能neng塊kuai,以yi便bian直zhi接jie指zhi定ding所suo有you位wei置zhi。此ci外wai,對dui於yu工gong程cheng設she計ji來lai說shuo,一yi次ci參can數shu設she置zhi即ji已yi足zu夠gou。這zhe一yi方fang案an顯xian著zhu簡jian化hua了le順shun序xu控kong製zhi。例li如ru,可ke以yi通tong過guo用yong於yu機ji器qi人ren示shi教jiao的de操cao作zuo界jie麵mian輕qing鬆song移yi動dong到dao位wei並bing固gu定ding,而er無wu需xu修xiu改gai NC 程序。”
五個伺服電機和兩個步進電機軸用於動態實施位置規定:三個雙通道伺服驅動器 AX5206 用於移動三個機器人軸或兩個表麵檢測站的轉台,通過三個 AM3033 和兩個 AM3022 伺服電機來實現。除此之外,兩個 EL7031 步進電機端子模塊和 AS1000 步進電機控製中間折返站,還有兩個 EK1100 EtherCAT耦合器和總共 55 個EtherCAT端子模塊用於處理 I/O 數據。
PC 控製用作集成式控製架構
按照 ATS 公司開發人員 Rene Meili的看法,PC 控kong製zhi通tong過guo其qi僅jin集ji成cheng了le機ji器qi人ren運yun動dong學xue的de集ji成cheng式shi控kong製zhi架jia構gou提ti供gong了le巨ju大da的de優you勢shi。此ci外wai,他ta還hai指zhi出chu,機ji器qi的de安an全quan性xing也ye是shi整zheng個ge係xi統tong的de一yi個ge組zu成cheng部bu分fen,通tong過guoBeckhoff的TwinSAFE安全解決方案保障:“麵板型 PC 執行所有控製和可視化任務,從用戶友好的操作到 Delta 機器人。因此,無需單獨的機器人和安全控製器。這種通用集成的控製架構簡化了工程工作,降低了解決方案的總體成本。”
Andreas Tobler 證實了 PC 控製技術的優點:“為了確保優化每個作業狀態中的機器安全,我們選擇了全麵的TwinSAFE安全解決方案。該解決方案由 EL6900 TwinSAFE PLC、四個 EL1904 TwinSAFE數字量輸入端子模塊和一個 EL2904 TwinSAFE數字量輸出端子模塊組成。此外,還有用於 AX5206 伺服驅動器的 AX5805 TwinSAFE驅動選項卡。用於緊急停止(STO)的安全功能和安全門監測以這種方式實施。這裏,EtherCAT為我們帶來了很多好處,EtherCAT在很大程度上不僅具有高性能,而且具有通用數據通訊的優點。我們一開始的目標是采集 I/O 數據、解決安全問題,並同步驅動器與一個綜合的總線係統。BruggliIndustrie公司質量&服務團隊經理 Giuseppe Pennimpede說道:“TwinCAT HMI 的de使shi用yong帶dai來lai很hen多duo優you點dian,因yin為wei,多duo虧kui了le無wu縫feng集ji成cheng的de可ke視shi化hua係xi統tong,可ke以yi普pu遍bian提ti供gong所suo需xu的de變bian量liang,無wu需xu導dao出chu或huo導dao入ru數shu據ju。因yin此ci,例li如ru,變bian量liang的de修xiu改gai可ke以yi快kuai速su和he無wu誤wu差cha地di完wan成cheng。”

小結:
? 機器人技術和搬運解決方案 - 控製和驅動技術用於測試單元中的 Delta 機器人
? 為客戶帶來的好處 - 通過集成式控製係統簡化了工程工作
? PC 控製結構
□ TwinCAT運動學轉換功能庫:提供機器人功能,參數設置簡單
□ TwinSAFE:優化每個作業狀態中的機器安全
更多信息,請見http://www.beckhoff.com.cn/cn/applicat/default.htm
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