倍福基于運(yùn)行于 TwinCAT 3 系統(tǒng)的 CX5120 嵌入式控制器的涂層機(jī)控制

文:2017年第5期

創(chuàng)新的涂層工藝徹底顛覆了變色鏡片市場(chǎng)

早在 20 世紀(jì) 60 年代中期,美國(guó)發(fā)明了在短波可見(jiàn)光照射下會(huì)自動(dòng)變暗的眼鏡鏡片。變色的過(guò)程是混合在鏡片中的鹵化銀吸收大部分可見(jiàn)光轉(zhuǎn)化成中性銀原子,從而使鏡片變暗。所謂的有機(jī)光感變色鏡片也因此應(yīng)運(yùn)而生。這兩種制造工藝都非常復(fù)雜,因此價(jià)格也很昂貴。英國(guó)一家新公司 Shyre 開(kāi)發(fā)的涂層工藝僅使用傳統(tǒng)工藝成本的十分之一就能生產(chǎn)出變色鏡片,這也是這種涂層工藝標(biāo)志著該領(lǐng)域一次重大革新的原因。

自從 20 世紀(jì) 60 年代第一款變色眼鏡上市以來(lái),該市場(chǎng)就一直被幾家大公司主導(dǎo)。Shyre 公司開(kāi)發(fā)的涂層工藝使得大型眼鏡零售商或?qū)嶒?yàn)室能夠使用各種材質(zhì)為其客戶量身定制光致變色鏡片,從而讓庫(kù)存大量昂貴的預(yù)制光致變色鏡片成為過(guò)去。Shyre 公司涂層工藝的共同開(kāi)發(fā)人員兼總裁 Lee Gough 和 Dan Hancu 在解釋他們的企業(yè)理念時(shí)說(shuō)道:“我們當(dāng)時(shí)面臨的第一個(gè)重大挑戰(zhàn)是開(kāi)發(fā)一個(gè)用于鏡片涂層的化學(xué)方法。第二個(gè)挑戰(zhàn)就是如何設(shè)計(jì)機(jī)器。”

Shyre 公司創(chuàng)始人 Lee Gough 和 Dan Hancu 用他們的發(fā)明徹底顛覆了眼鏡行業(yè)。使用它們開(kāi)發(fā)的涂層工藝能夠僅用傳統(tǒng)工藝成本的十分之一生產(chǎn)光致變色鏡片

工藝流程先是鏡片通過(guò)傳送帶送到清洗機(jī)器進(jìn)行五次化學(xué)清洗再進(jìn)行干燥,然后到浸漬工位進(jìn)行涂層,最后配鏡師根據(jù)客戶挑選的鏡框切割合適尺寸的鏡片。Shyre 公司開(kāi)發(fā)的工藝生產(chǎn)出的光致變色鏡片的成本僅是傳統(tǒng)大品牌光致變色鏡片的十分之一。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,可以給鏡片涂上各種顏色,甚至進(jìn)行梯度涂層,而采用傳統(tǒng)制造工藝生產(chǎn)的鏡片只能變成灰色或棕色。

涂層解決方案需要緊湊型控制系統(tǒng)

公司創(chuàng)始人 Lee Gough 回憶說(shuō)道:“我們?cè)?2014 年的英國(guó)伯明翰 Drives & Controls 展會(huì)上首次看到倍福的解決方案。他們給我們留下的最初印象是倍福的伺服電機(jī)采用的單電纜技術(shù)(OCT)。我們一直在尋找一個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊的解決方案,因?yàn)轵?qū)動(dòng)器必須集成到機(jī)器中。通過(guò)使用采用了單電纜技術(shù)的 AM8100 伺服電機(jī),我們能夠節(jié)省大量空間,因?yàn)榭刂乒裰恍枰?20 厘米深。由于實(shí)驗(yàn)室設(shè)施一般價(jià)格都很昂貴,且空間有限,因此這是一個(gè)決定性的依據(jù)。”

由于采用了單電纜技術(shù),AM8100 伺服電機(jī)占用的空間非常小

采用 Intel® Atom™ 處理器、并裝有 TwinCAT 3 自動(dòng)化軟件的 CX5120 嵌入式控制器用作中央控制器。CP2912 多點(diǎn)觸控面板用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和“配方”控制。該款面板的前面板防護(hù)等級(jí)為 IP 65,后面防護(hù)等級(jí)為 IP 20,非常適合此應(yīng)用。Lee Gough 也對(duì)控制系統(tǒng)的靈活性感到興奮,這使得公司在設(shè)計(jì)階段仍能從 TwinCAT 2 升級(jí)到 TwinCAT 3。

機(jī)器采用CP2912 多點(diǎn)觸控面板操作和控制

“基于 PC 的平臺(tái)的可連接性是另一個(gè)加分項(xiàng),因?yàn)樗试S我們將它直接集成到我們的 VPN 系統(tǒng)中。”Gough 說(shuō)道。

“使用安全和專用的 Internet 接口,我們可以直接從我們位于什羅普郡的總部給我們的客戶提供支持。涂層機(jī)包括諸如固態(tài)開(kāi)關(guān)和傳感器,LED 燈、無(wú)刷電機(jī)和無(wú)潤(rùn)滑軸承等組件,可將維護(hù)和停機(jī)時(shí)間保持在最低水平。通過(guò)訪問(wèn)系統(tǒng)上保存的數(shù)據(jù),我們的工藝專家可以快速找到任何問(wèn)題的根源或遠(yuǎn)程推薦改進(jìn)辦法;無(wú)需等待工程師去現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題。”

 

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