工業(yè) 4.0 方案需要高度靈活及統(tǒng)一模塊化的生產(chǎn)機器。其中一個很好的例子是由瑞士 Credimex 公司制造的 CresaLine 小型零件裝配線，它可以根據(jù)客戶具體要求通過添加各個加工工位的方式進行擴展。倍福的 XTS 系統(tǒng)可以實現(xiàn)高度靈活性，它可以借助軟件功能連接最多樣化的加工模塊。

“坐落于瑞士阿爾卑納赫的 Credimex 公司打造的 CresaLine 模塊化自動化平臺由智能加工工位構(gòu)成，符合工業(yè) 4.0 生產(chǎn)順序的要求。” Credimex 公司共同所有者兼運動控制技術(shù)部門主管 Roger Schelbert 說 。“機器的模塊化讓我們能夠高效地生產(chǎn)出不同的產(chǎn)品。其中一個很大優(yōu)點就是，這樣可以對以前需要手動執(zhí)行的困難且復(fù)雜的工藝進行自動化改造。標準系統(tǒng)中的各個加工工位都可被用于 CresaLine。因此，可以根據(jù)需要集成搬運和拾放工藝以及裝配和測試工位。這些工位都由倍福的 XTS 系統(tǒng)連接。其動子上安裝了一個長度為 250 毫米，最寬 70 到 90 毫米的工件托架。這些工件托架上可以處理相同尺寸的產(chǎn)品或多個尺寸較小的產(chǎn)品。這使得系統(tǒng)非常靈活，非常適用于鐘表和電子行業(yè)以及電機制造和醫(yī)療技術(shù)。該系統(tǒng)的一個特別優(yōu)勢是可以生產(chǎn)批量大小為一的批次并快速更換成生產(chǎn)其他產(chǎn)品。”

輸送系統(tǒng)和加工工位的解耦在小型零件裝配中特別重要

XTS — 在功能和布局上都非常靈活

當(dāng)前由 8 個工位組成的 CresaLine 系統(tǒng)使用的 XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)由 9 個 250 毫米長的直線電機模塊構(gòu)成。9 個 250 毫米長的動子作為工件托架在這一軌道上運行。CresaLine Starter 的尺寸僅為 CresaLine 的一半，但使用的是相同的方案。這表明 XTS 不僅在替代機械部件而且在軟件功能方面都給運動控制帶來了巨大的靈活性。此外，系統(tǒng)配置可以根據(jù)用戶要求輕松調(diào)整：應(yīng)用特定的動子一方面使用 XTS 的磁板和編碼器系統(tǒng)，另一方面使用客戶自己的導(dǎo)軌。而且，Credimex 在這種情況下實施的是直線 XTS 設(shè)計，而不是環(huán)狀設(shè)計。Roger Schelbert 解釋道：“在這里的一大特點就是 CresaLine Starter 中的動子在 XTS 段末端降低并通過三軸直線系統(tǒng)恢復(fù)啟動。在較大的 CresaLine 系統(tǒng)中，動子通過交叉輸送系統(tǒng)移到對面的 XTS 輸送線上。因此，返回段也可用于裝配工位。這樣，我們就能夠設(shè)計一個非常緊湊的系統(tǒng)，從而滿足小型裝配線的市場需求。”

Roger Schelbert 認為，緊湊型系統(tǒng)設(shè)計易于擴展：“得益于硬件及軟件具有模塊化性，使用 XTS 也可以簡單地通過配置輕松實現(xiàn)其它機器布局。例如，工作臺下面的動子返回段可以更換成一個交叉輸送或環(huán)形 XTS 系統(tǒng)，以便集成更多填充和加工工位。”

用軟件功能取代硬件

往往需要耗費巨大硬件成本才能實現(xiàn)的運動控制功能現(xiàn)在可以借助XTS 通過軟件方式以極為簡單的方式實現(xiàn)。Roger Schelbert 列舉了幾個例子：“只需軟件配置即可根據(jù)添加的加工工位調(diào)整生產(chǎn)流程，根本無需修改硬件。另外，運動和定位可以精確控制，從而能夠免去使用過去所必需的硬件組件。例如，XTS 不再需要將工件從傳統(tǒng)的輸送帶上提起，以實現(xiàn)加工所不可或缺的定位精度。因此能夠使用更少的運動軸實現(xiàn)簡單得多的加工工位。”

特別是對于小型零件裝配，許多因素在達到所需精度上都發(fā)揮了重要作用。在這里，即使是輕微的振動也可能會引起問題，Roger Schelbert認為這是 XTS 另一個優(yōu)勢所在：“輸送系統(tǒng)的運行完全獨立，與各個加工工位之間沒有機械連接。這表示不會有振動，例如，由于搬運機器人的返回運動產(chǎn)生的振動，會傳輸?shù)?XTS 系統(tǒng)以及其它工位。這會對實現(xiàn)加工精度產(chǎn)生非常積極的影響。”

動子的靈活性也會帶來積極作用，正如 Roger Schelbert 解釋的那樣：“首先，動子可以根據(jù)具體的應(yīng)用專門設(shè)計 — 或長或短，或大或小 — 取決于可以為它們的運動提供多少空間或者每個動子需要輸送多少個產(chǎn)品。到目前為止，我們一直專注于微裝配領(lǐng)域，從每個工件托架 500 個芯片直到最多 3 或 4 個大型組件。但靈活也意味著每個動子都可以從輸送系統(tǒng)中移除并在需要時再次放回去。例如，在必要時，一個配備有由電池供電的攝像系統(tǒng)的特殊動子驅(qū)動經(jīng)過整個工藝，檢查各個加工工位的精度并再次保存偏移量校正以達到最高精度。如果溫差比較大，例如，在早上或者中午的時候，這是非常重要的。”

多樣性是實現(xiàn)工業(yè) 4.0 的先決條件

即使是現(xiàn)在，CresaLine 已經(jīng)滿足實現(xiàn)現(xiàn)代化工業(yè) 4.0 方案的要求。例如，可以隨時追蹤每個生產(chǎn)過程的生產(chǎn)效率，因為每次運行都使用一個時間戳保存在數(shù)據(jù)庫中。主要的要求是需要一個基于各個智能加工工位并通過 XTS 靈活連接的統(tǒng)一模塊化的機器方案。Roger Schelbert闡述道：“對于批量大小為 1 的生產(chǎn)，我們可以根據(jù)訂單情況為每一個項目決定哪些工藝步驟是生產(chǎn)所需的。一方面，這可以通過將各個加工模塊使用的 C6920 中央控制器和 CX5020 嵌入式控制器鏈接到客戶的 ERP 系統(tǒng)中實現(xiàn)。另一方面，每個動子的單獨控制器與唯一分配的產(chǎn)品一起發(fā)揮了重要作用，因為使用這一方式加工的產(chǎn)品變得智能且可以引導(dǎo)自己經(jīng)過裝配過程。正如我之前提到過的，另一個相關(guān)的方面是校準整個工藝鏈所用的攝像頭動子。其信息可以直接用于在發(fā)生不能被接受的質(zhì)量缺陷或出現(xiàn)過多壞件前盡早修正工藝順序。”

XTS 直線輸送系統(tǒng)在工作臺下面有一個動子返回段

Credimex 公司共同所有者兼運動控制技術(shù)部門主管 Roger Schelbert

說道：“XTS 讓我們能夠設(shè)計特別緊湊的機器，因此支持優(yōu)化

現(xiàn)有產(chǎn)品領(lǐng)域的開發(fā)。”