适应性制造是一个概念，其核心是制造商快速改变生产操作的能力，以满足需求驱动型产品的需求——随着越来越多的产品为可定制性而设计，这对制造商来说是一个越来越重要的能力。为了满足这样的需求，领先的技术供应商开发自动化物料处理系统，使制造商更容易地满足市场对定制产品的需求。
为了进一步了解技术供应商是如何创造这些新的材料处理系统，我们联系了Jeff Johnson，美国机电产品经理Beckhoff自动化，因为最近“自动化世界让你的问题得到解答”播客系列的一集
Jeff Johnson，贝克霍夫自动化公司美国机电产品经理。在本播客的讨论中，我们重点讨论了XPlanar，以及它如何让制造商更快速、更容易地调整产品流程，以满足不断变化的需求，因为它没有机械轨迹要遵循。Johnson说，有了XPlanar，“你可以自由运动，快速改变工艺。”“你可以简单地通过改变搬运工所遵循的路径来添加流程或跳过流程。”
Johnson解释说，XPlanar公司之所以能够做到这一点，是因为该系统上的移动设备根据磁悬浮原理将物料漂浮在瓷砖表面之上。这些原理众所周知，多年来一直应用于交通领域，比如磁悬浮列车。“对于XPlanar，移动设备是被动的，”Johnson说。“它的永久磁体排列在哈尔巴赫阵列中，一边有非常强的磁场——在我们的例子中，在机器的底部，而顶部有非常弱的磁场。磁砖包含了所有为线圈供电以产生电磁场的电子设备，以及所有的反馈和诊断设备。所以，在瓷砖的表面，有很多非常平坦的线圈;这就是XPlanar这个名字的来源——这些在瓷砖表面的非常薄的平面线圈。通过产生电磁场，线圈浮在水面上，推动推进器浮在水面上。然后，通过改变这些电磁场，我们能够创造自由的2D运动，这允许6个自由度，使移动器可以向任何我们想要的方向移动。”
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观看这段视频XPlanar在PACK EXPO connections 2020北美首次亮相． |
Johnson说，XPlanar移动设备可以漂浮在距离地面0到5毫米的地方，2毫米的高度是最佳位置。“在2毫米的飞行高度上，我们可以在1克加速度下以每秒2米的速度飞行。我们有不同的移动尺寸，有效载荷从0.4到4.2公斤不等。但它们也可以通过机械连接或软件来承载更重的负载。”
避免碰撞由Beckhoff的TwinCAT软件自动处理，这是XPlanar配置、编程和运行时所需的唯一平台。
为什么悬浮搬家公司?
正如观看XPlanar的实际操作一样吸引人，实际的制造需求倾向于将尖端技术思想以一种可理解和容易部署的形式呈现出来。那么，使用悬浮移动设备的未来想法是如何演变成处理材料的现实的呢?
“每个搬运工都可以走不同的路线或去不同的车站，这就实现了一号地段的目标。不同的产品甚至可以在同一台机器上同时运行，因为你可以自由地以任何X-Y格式布局你的机器。”— Jeff Johnson, Beckhoff Automation据约翰逊说，在8年前贝克霍夫发明XTS之后不久，这个想法就开始了。他说:“我们六年前开始开发XPlanar，因为我们看到了许多可以从自由2D运动中受益的应用。”“对于XTS，我们已经做了很多应用，但那是一维运动，我们可以在更重的负载下进行非常快速、高速的应用。我们看到了对自由移动能力的需求，XPlanar允许6个自由度。我们可以在整个表面的X-Y平面上移动，将移动器从0到5毫米上下移动，将移动器倾斜正负15度，我们还可以在运动中旋转正负5度，并在静止时执行高达600 rpm的转速。因此，六自由度为许多不同的应用打开了大门。”
至于让制造商使用这种新技术，而不是坚持使用传送带或XTS等更知名的物料搬运系统，Johnson说:“如果你只是想把产品从a点运到B点，标准的传送带可能是正确的解决方案。但我们发现，当你围绕XTS或XPlanar设计工艺时，你可以减少30%到60%的材料处理占用。从终端用户的角度来看，XPlanar免费的2D运动为新的创新设计打开了大门，因为您的工具变得更简单。”
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学习如何Plasmatreat将XPlanar纳入其设备将材料放置在喷嘴下进行等离子处理和涂层。 |
Johnson在描述XPlanar如何使最终用户更容易地满足工具需求时，提供了一个处理纸箱的示例，您希望在其上放置胶水图案。“通常情况下，你会有一个三轴胶头过来的纸箱，并把胶水图案。胶头工具现在可以变成单轴工具，因为我们可以把它拿出来，沿着z轴向下放置来分配胶水，然后使用移动器做X-Y运动。这就是XPlanar使您的工具变得更简单的原因。”
这甚至适用于工具的定位。“你的工具不必完全水平，因为我们可以倾斜移动器，这样被移动的材料与工具是水平的。此外，每个搬运工都可以沿着不同的路径或去不同的车站，这实现了一个地块大小的目标——因为每个瓷砖都不需要索引和遵循。他们可以跳出队伍去执行任何任务。不同的产品甚至可以在同一台机器上同时运行，因为你可以自由地以任何X-Y格式布局你的机器。”
由于9.5英寸正方形的XPlanar瓷砖可以以任何网格图案组合，用户可以用这些瓷砖形成矩形、车道、正方形甚至u形。约翰逊说:“这让你可以灵活地围绕机器和工厂组装运输系统。”
集成
由于材料处理技术需要与其他系统集成以进行加工、组装和/或包装，Johnson解释了XPlanar是如何在制造环境中与其他系统一起工作的。
他说:“XPlanar附带的标准TwinCAT软件可以处理所有必要的功能，使移动设备与机器人或任何其他外部设备同步，以便在飞行中装卸。”“我们甚至可以处理通过传送带进入的材料的转移，在那里，工具允许产品落入移动设备上的口袋。移动设备的位置和速度可以发送到外部设备来跟随机器人或让机器人跟随XPlanar移动设备。我们还可以将速度和位置数据发送到摄像头，用于检测应用。如果你想要在飞行中进行打印，可以共享移动设备的位置和速度，以便在固定位置打印或随着材料在过程中移动。
新功能
johnson进一步强调了Beckhoff xplane的新功能——360度旋转并以600 rpm连续运行的能力——“这使我们能够在移动的材料上添加标签，对零件进行360度检查，从而使摄像机使用更简单，并为零件的装卸定位。移动设备的旋转和倾斜运动可以用来创建可控的摆动运动，这对混合应用非常有用。”
Johnson指出，Beckhoff正在为XPlanar公司准备另一个新的更新，围绕一个具有唯一ID的新的移动保险杠，以进一步增强移动识别。他解释说:“这个独特的ID允许您跟踪您的产品，即使是在一个XPlanar电源循环中。”“这意味着你可以从一个动力循环中恢复过来，并且仍然知道移动设备的确切位置，以确定是否可以继续生产，或者运营商是否需要进行调整。”
