业界4.0倡议设想的模块化机器正在迅速进入工厂楼层,使它们具有新的灵活性,用于处理生产各种产品所需的复杂工艺。
来自瑞士机器建设器和系统集成商的新型小型装配线,Credimex,就是一个例子。它利用线性运输技术,实现高吞吐量和快速变化。这个模块化的自动化平台可以在必要时通过附加的处理站进行扩展。扩展运输系统(XTS)使其灵活性成为可能Beckhoff自动化,它将不同的过程模块连接起来,其软件可以处理产品中的极端变化。
由瑞士Alpnach的Credimex AG设计和建造,机器包括智能加工站,标准设计中有八个站。据Roger Schelbert,Credimex和其动作技术部门负责人的主人,机器的设计符合行业4.0生产序列的要求。
Schelbert解释说:“这种机器的模块化使得高效生产不同的产品成为可能,使我们能够自动化以前必须手工完成的困难和复杂的过程。”“有多种不同的加工工位可供选择,因此,处理和装卸过程,以及组装和测试工位,都可以根据需要进行集成。”
长度为250毫米,最大宽度为70至90毫米的工件载体安装在XTS移动机上。同样大小的产品——或者几个小的产品——可以在这些载体上加工。这种灵活性有望用于制表和电子行业,以及电机制造和医疗技术。credit mex机器还可以适应需要快速更换新产品的批量生产。
除了零件处理,可用的加工工位还包括通过涂胶或焊接进行连接,用于产品识别的激光三角测量,以及用于质量保证的图像处理。根据需求,还可以添加特定客户的工作站,Schelbert说,这显示了Beckhoff基于pc的控制技术的主要优势之一。
“除了XT的柔性运动功能外,PC控制提供了开放性和各种接口,提供了一个理想的平台,用于整合任何所需的组件或附加站,”他说。“例如,机器人的整合非常简单Twincat软件。还可以添加各种其他组件,如高性能EtherCAT通信和系统集成的TwinSafe安全技术,也可以添加。“
XTS提供的运动控制灵活性不仅仅是取代机械组件,还可以通过软件功能。在初始折叠系统上,XT由九个250毫米长的线性电机模块组成,沿着轨道移动作为工件载体。对于克里索宁起动模型,整个系统减少了一半,但遵循相同的工程方法。系统配置可以适应用户的需求。例如,应用专用的移动器可以使用磁板和来自XT的编码器系统和客户自己的导轨。此外,Credimex实现了线性XTS设计而不是关闭的。
“这里的特殊功能是,克里索汀起动器中的搬运工在XTS部分的末端降低,并通过3轴线性系统返回到开始,”Schelbert解释道。“在较大的克里索汀中,移动器移到XTS借助于交叉传输系统传输线。这意味着返回部分还可用于装配站,允许我们设计一个非常紧凑的系统,以满足更小的装配线的市场需求。“
硬件和软件的模块化意味着XTS可以通过TwinCAT 3自动化软件随时提供运动功能,这通常需要大量的硬件支出。他说:“生产流程可以通过软件配置来适应额外的工艺站,而不需要改变硬件。”
“此外,运动和定位可以被精确地控制,过去需要的硬件部件可以被省略。例如,使用XTS,您不再需要将工件从传统的传送带上抬起,以实现加工所需的定位精度。这使得流程站更简单,运动轴更少。”
特别是在小零件的装配中,许多因素对达到所需的精度起着重要的作用。即使是轻微的震动也会引起问题。Schelbert说:“但是XTS传输系统完全独立工作,不需要与各个工艺站进行机械连接。“这意味着,由于搬运机器人的返回运动,振动不能传递到XTS,因此,不能传递到其他站。这对实现处理的准确性有显著的积极影响。”
搬运工的灵活性是另一个阳性。“对于一件事,搬运工可以专门为应用程序设计 - 更短或更长,更大或更小 - 取决于它们的运动有多少空间或每个移动者必须运输多少个单独的产品,”他解释道。
“到目前为止,我们一直专注于微组装领域,从500个微芯片扩展到工件载体上的3到4个大型组件。然而,灵活性也意味着,个人调动人员可以从调动系统中移除,也可以根据需要重新安排。”
其中一个示例是具有电池供电的摄像机系统的特殊动力,可以通过该过程驱动,检查各个过程站的精度,并再次保存偏移校正以获得最大精度。这对于监测大温差的影响可能是重要的,例如在早上或在工作日中间发生。
此外,与行业4.0概念一致,系统的生产效率随时可追溯,并且每个过程都是可追溯的,因为单个操作在具有时间戳的数据库中保存在数据库中。
“完全符合批次的制造,为每个项目进行了有关的决定,以确定制造所必需的工艺步骤,”Schelbert说。“中央控制计算机的链接和各个过程的嵌入式PC模块到客户的ERP [企业资源规划]系统使其成为可能。“
“结果,每个动画的各个控制器具有唯一分配的产品变得几乎智能,并且可以通过装配过程引导自身。相机移动器还可以实现整个过程链的校准。在质量缺陷或过度的部分拒绝之前,它的信息可以直接用于早期的过程序列校正。“