基於 XTS 的汽車裝配線最小化設備占地麵積-國際節能環保網-行業資訊

如(ru)何(he)設(she)計(ji)一(yi)條(tiao)全(quan)新(xin)的(de)裝(zhuang)配(pei)線(xian)，並(bing)繼(ji)續(xu)將(jiang)其(qi)占(zhan)地(di)麵(mian)積(ji)再(zai)減(jian)少(shao)四(si)分(fen)之(zhi)一(yi)？又(you)如(ru)何(he)在(zai)日(ri)後(hou)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)這(zhe)條(tiao)高(gao)度(du)整(zheng)合(he)的(de)生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)效(xiao)率(lv)？加(jia)拿(na)大(da)自(zi)動(dong)化(hua)專(zhuan)家(jia) Eclipse 從倍福的 XTS 磁驅柔性輸送係統中找到了答案。在完成第二次現代化改造後，裝配線的占地麵積大幅減小，並且能夠同時生產兩種不同類型的泵。
總部位於安大略省劍橋市的 Eclipse Automation 公司成立於 2001 年，專注提供自動化係統定製服務，公司業績呈現指數級增長。“除了汽車及交通運輸行業之外，我們的業務還覆蓋生命科學、消費品甚至核能等細分市場。”Eclipse 公司總經理 Jeff Werner 說道。公司不斷研究前沿解決方案，幫助客戶取得成功，做行業的顛覆者和引領者。“我們對包括人工智能、遠程培訓、基於虛擬現實的維護係統在內的各種新興技術以及所有能夠提升精度和靈活性的組件進行了測試。”Werner 說道，“經過我們對多家供應商提供的係統進行大量測試和分析後，我們發現了一項對我們來說特別重要的技術，那就是線性輸送係統。”
最近，Eclipse 為一個使用倍福的 XTS 磁ci驅qu柔rou性xing輸shu送song係xi統tong組zu裝zhuang汽qi車che變bian速su泵beng的de客ke戶hu成cheng功gong升sheng級ji了le一yi套tao係xi統tong。客ke戶hu曾zeng要yao求qiu用yong第di一yi套tao係xi統tong來lai取qu代dai幾ji台tai舊jiu設she備bei。當dang時shi，這zhe些xie設she備bei無wu法fa達da到dao這zhe種zhong大da批pi量liang製zhi造zao產chan品pin所suo需xu的de產chan能neng和he質zhi量liang標biao準zhun，Eclipse 的軟件設計主管 Matthew Kelly 說道：“yiqiandeshebeishiyongdeshixuanzhuanfendugongzuotaijileisidebujian。meigegongweijinfuzeyidaogongxu，ruguoyourenheyigegongweichuxianguzhang，jiuhuiyingxiangdaozhengtiaoshengchanxian。”
Eclipse 的定製解決方案不僅要提升生產線性能，還要盡量減少其占地麵積。“工廠空間總是很寶貴的，但客戶的裝配和加工設備一體化程度非常高。當我們提議使用這套係統時，客戶和我們說，‘我們喜歡這個方案，但需要把它的體積占地麵積縮小 25%’。我們當時不知道這是否可行。”Jeff Werner 說道。為了解決這些難題，Eclipse 公司選擇與倍福加拿大當地團隊密切合作，包括區域銷售經理 Dean Herron 和應用專家 Andy Burleigh。
經現場驗證的初始機器設計
基於 XTS 係統的裝配線具有四個獨立的單元，共有 50 多個工位，用於壓合、焊接、擰緊螺絲、用 LVDT 位移傳感器檢測平麵度、點膠、等離子處理、泄漏檢測等。很多工位需要與機器人精確同步。在前三個設備單元中，操作人員將泵放在與 XTS 動子連接的托盤上。第一個單元中的 XTS 係統長 12 米，有 18 個動子；第二個單元中的 XTS 係統長 6 米，有 12 個動子；第三個單元中的 XTS 係統長 10 米，有 18 個(ge)動(dong)子(zi)。經(jing)過(guo)仔(zai)細(xi)計(ji)算(suan)的(de)托(tuo)盤(pan)間(jian)距(ju)實(shi)現(xian)了(le)微(wei)米(mi)級(ji)的(de)定(ding)位(wei)。當(dang)所(suo)有(you)裝(zhuang)配(pei)過(guo)程(cheng)完(wan)成(cheng)後(hou)，操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)將(jiang)泵(beng)移(yi)到(dao)下(xia)一(yi)個(ge)單(dan)元(yuan)。第(di)三(san)個(ge)單(dan)元(yuan)上(shang)的(de)小(xiao)型(xing)輸(shu)送(song)機(ji)將(jiang)泵(beng)移(yi)到(dao)第(di)四(si)個(ge)單(dan)元(yuan)，在(zai)那(na)裏(li)，機(ji)器(qi)人(ren)在(zai)兩(liang)個(ge) GigE 攝像機前升舉起已裝配完成的泵，進行最後的視覺檢查，然後將泵放在輸送機上送出。
“XTS 係統能夠高速、高(gao)精(jing)度(du)地(di)將(jiang)產(chan)品(pin)從(cong)一(yi)個(ge)工(gong)位(wei)轉(zhuan)到(dao)另(ling)一(yi)個(ge)工(gong)位(wei)，如(ru)果(guo)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)有(you)任(ren)何(he)一(yi)個(ge)環(huan)節(jie)出(chu)現(xian)問(wen)題(ti)，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)將(jiang)工(gong)件(jian)移(yi)到(dao)其(qi)它(ta)工(gong)位(wei)，並(bing)簡(jian)單(dan)地(di)將(jiang)有(you)問(wen)題(ti)的(de)工(gong)件(jian)移(yi)走(zou)即(ji)可(ke)。”Matthew Kelly 解釋道，“我(wo)們(men)將(jiang)多(duo)個(ge)工(gong)序(xu)整(zheng)合(he)到(dao)一(yi)個(ge)工(gong)位(wei)中(zhong)，這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)我(wo)們(men)進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)少(shao)占(zhan)地(di)麵(mian)積(ji)。加(jia)上(shang)所(suo)有(you)的(de)工(gong)藝(yi)和(he)工(gong)具(ju)，這(zhe)是(shi)我(wo)見(jian)過(guo)的(de)最(zui)精(jing)簡(jian)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)。”
對提高生產效率提出新要求
第一台 Eclipse 裝配設備超出了預期，至今仍在使用。2019 年 12 月，這家汽車供應商要購買第二台設備，並提出了新的挑戰：它(ta)需(xu)要(yao)在(zai)同(tong)一(yi)個(ge)係(xi)統(tong)上(shang)製(zhi)造(zao)兩(liang)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)泵(beng)。這(zhe)些(xie)泵(beng)的(de)尺(chi)寸(cun)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong)，並(bing)且(qie)用(yong)於(yu)不(bu)同(tong)的(de)汽(qi)車(che)品(pin)牌(pai)。這(zhe)給(gei)之(zhi)前(qian)設(she)計(ji)的(de)托(tuo)盤(pan)帶(dai)來(lai)了(le)不(bu)小(xiao)的(de)挑(tiao)戰(zhan)，更(geng)不(bu)用(yong)說(shuo)這(zhe)兩(liang)種(zhong)泵(beng)的(de)一(yi)些(xie)裝(zhuang)配(pei)順(shun)序(xu)也(ye)不(bu)相(xiang)同(tong)。為(wei)了(le)保(bao)持(chi)高(gao)產(chan)能(neng)，不(bu)能(neng)讓(rang)係(xi)統(tong)停(ting)機(ji)以(yi)清(qing)洗(xi)所(suo)有(you)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)泵(beng)，然(ran)後(hou)進(jin)行(xing)漫(man)長(chang)的(de)轉(zhuan)換(huan)。
Eclipse 公司與倍福當地團隊合作，借助 EtherCAT 的快速循環時間和 XTS 係統的靈活性打造了一個創新的解決方案。“係統允許操作人員快速釋放並替換為另一種類型的托盤。新換的托盤有一個升序排列的 ID 號(hao)，係(xi)統(tong)會(hui)測(ce)量(liang)它(ta)的(de)具(ju)體(ti)位(wei)置(zhi)，以(yi)確(que)定(ding)偏(pian)移(yi)量(liang)。我(wo)們(men)將(jiang)這(zhe)些(xie)偏(pian)移(yi)量(liang)應(ying)用(yong)於(yu)每(mei)個(ge)托(tuo)盤(pan)，並(bing)確(que)保(bao)組(zu)件(jian)和(he)零(ling)件(jian)在(zai)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)完(wan)全(quan)對(dui)齊(qi)。因(yin)此(ci)，操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)很(hen)輕(qing)鬆(song)地(di)裝(zhuang)載(zai) A 型零件，等待一個循環周期，然後裝載 B 型零件，期間的停機時間短到可以忽略不計。”Jeff Werner 說道。
ciwai，youyumeigedongzidoukeyizuoweiyigedandudeyundongzhou，wuxuxiangchuantongshejinayanglianjieqilai。zhexiedongzikeyigenjuxuyaozaiguidaoshangjianggongjianziyouyisongdaozhidingdejiagongbuzhou，jishiliangtaibengdezhuangpeishunxubutong。
倍福完整的自動化解決方案帶來顯著優勢
除了這三個 XTS 係統之外，裝配線還采用了倍福的其它 EtherCAT 產品和基於 PC 的自動化技術。前三個單元中每一個單元都配備了一台 C6930 控製櫃式工業 PC 來控製該單元的 XTS 軌道和外圍設備。TwinSAFE 用於確保整條生產線的功能安全，工業 PC 通過 EtherNet/IP 與控製生產線其它部分的二級設備控製器進行通信。EtherCAT 用於實現係統的通信和 I/O。“EtherCAT 與機器人和伺服組件實時同步，這讓工程師能夠為不同的點膠過程執行插補運動，尤其是在複雜的圖案中噴塗膠合劑。”來自倍福公司的 Dean Herron 解釋道。
TwinCAT 3 自動化軟件是實現這種高級功能的關鍵。Eclipse 工程師可以使用倍福通用的開發和 Runtime 平台編寫 G 代碼，使得 XTS 係統和倍福 AM8000 伺服電機能夠協同運動，實現高精度點膠。此外，Eclipse 還能夠采用包括 IEC61131-3 標準語言麵向對象的擴展、預製和自定義功能塊，以及 Microsoft Visual Studio 中的計算機科學標準語言進行編程。“對於托盤控製編程、托盤偏移表編程及類似需求，倍福係統比其他供應商提供的係統具有更多優勢，可以幫助我們節省大量開發時間。”Matthew Kelly 指出。
快速產品切換帶來立竿見影的效果
通過 Eclipse 的創新設計，升級後的變速器泵裝配係統可以實現每個零件 20.2 秒的規定周期時間，並達到了微米級的精度要求。自 2021 年初完成調試以來，係統每個班次大約能夠生產 1000 個零件，分批生產 A 型零件和 B 型零件。托盤能夠輕鬆拆卸和安裝，再加上 XTS 係統能夠實時自動確定動子 ID，因此幾乎消除了轉換時間：將轉換時間從一個多小時大幅縮減至僅一分鍾。“客戶在看到係統占地麵積如此小且工藝又非常複雜的情況下，還能有這麼強大的轉換能力，感到非常震撼。”Werner shuodao。kongzhihejixiegongchengquebaoleyonghunenggouzaiwuxuchaixiarenheyigeluoshuandeqingkuangxiaqingsongshifangzhexietuopan。tuopanzhixuyidongdaocunchuhuanchongqu，ruguoqizhongyigetuopansunhuai，caozuorenyuankeyiqingsongdijinxinggenghuan。
該公司的專家們認為，創新一直是 Eclipse 的 DNA。公司已經成功完成了其它很多前所未有的高速、微型裝配應用，包括多個 Covid-19 快速檢測套件應用，也使用了 XTS 係統和基於 PC 的控製技術進行控製。Werner 認為這對於向客戶提供高效、節約成本的解決方案以及吸引更多優秀的工程技術人才加入 Eclipse 來說非常重要。“大部分學生在學校時已經不學習傳統的 PLC 編程。他們在離開大學時，已經掌握了大量關於基於 PC 的控製係統的知識，而且人數每年都在增長。”他說道，“事實證明，倍福無論是在自動化人才的教育儲備方麵，還是自動化技術涉及到的應用領域方麵，都是一個可靠、值得信賴的合作夥伴。”
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