前言

貝加萊每年銷售數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的緊湊型X20I/O模塊。面對(duì)如此大的產(chǎn)量，選擇手工組裝已不再合適。因此，貝加萊采用來(lái)自WieserAutomation-MaschinenbauGmbH的三個(gè)裝配站對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施了改造，進(jìn)行超聲波焊接，激光打標(biāo)和100%測(cè)試。X20產(chǎn)品生產(chǎn)線由完全集成化的解決方案控制，采用包括X20系統(tǒng)在內(nèi)的貝加萊技術(shù)。

回首當(dāng)初我們還在使用穿孔卡計(jì)算機(jī)的時(shí)候，科幻小說(shuō)作者和科普雜志的編輯們就一直在詢問(wèn)，智能機(jī)器將何時(shí)且如何開(kāi)始再造自己。

雖然我們還沒(méi)有看到漫步街頭的智能機(jī)器，目前他們還只能依靠算法程序，但是我們已經(jīng)可以在位于Eggelsberg的貝加萊生產(chǎn)中心對(duì)那些自我再生的自動(dòng)化設(shè)備一探究竟。在這里，X20系列I/O模塊在生產(chǎn)線上進(jìn)行裝配和測(cè)試，而X20控制器和X20I/O模塊正扮演著“大腦”和“神經(jīng)系統(tǒng)”的角色。

進(jìn)化的自動(dòng)化機(jī)械制造

X20產(chǎn)品系列的非凡成功促使貝加萊尋求一種全新的綜合生產(chǎn)方式。此前，模塊都是由手工組裝的，雖然某些任務(wù)由一些設(shè)備輔助進(jìn)行，并且自動(dòng)化機(jī)械已經(jīng)用于激光打標(biāo)，但是隨著產(chǎn)量的提高，可用的場(chǎng)地空間很快就消耗殆盡。

因此貝加萊開(kāi)始著手尋找一家機(jī)械制造商，他必須有能力打造一條含測(cè)試在內(nèi)的、完整的X20裝配線。WieserAutomation-MaschinenbauGmbH位于薩爾茨堡附近的Scheffau，最終貝加萊找了這家專業(yè)合作伙伴實(shí)施生產(chǎn)線的改造。

模擬量模塊裝配生產(chǎn)線中的緊湊型過(guò)程鏈

經(jīng)過(guò)初步介紹之后，該項(xiàng)目啟動(dòng)，截止2010年5月，位于Eggelsberg的第一臺(tái)設(shè)備成功完成調(diào)試。

全自動(dòng)化生產(chǎn)

為了簡(jiǎn)化安裝和維護(hù)，X20I/O模塊由端子排、電氣模塊和底座模塊三部分構(gòu)成，第一臺(tái)設(shè)備正是用于裝配底座模塊組件。操作員從符合人體工程學(xué)的送料器中取出組件，將它們放置在預(yù)裝配入口，剩下的工序交給機(jī)器處理，包括激光打標(biāo)外殼件，執(zhí)行功能測(cè)試，輸出泡罩包裝的裝配件等，機(jī)器還可以自動(dòng)處理來(lái)自倉(cāng)庫(kù)ERP系統(tǒng)的反饋。

僅僅數(shù)月以后，貝加萊開(kāi)始運(yùn)行第二條Wieser的組裝和測(cè)試線。該設(shè)備的任務(wù)是裝配數(shù)字量電氣模塊，它相比第一臺(tái)設(shè)備功能范圍更大，因?yàn)殡姎饽K的外殼在打標(biāo)前需要進(jìn)行超聲波焊接。

錦上添花的是裝配模擬量電氣模塊的第三個(gè)系統(tǒng)，它相比第一臺(tái)設(shè)備擁有更多測(cè)試功能：每一個(gè)X20模塊都要在45°C的測(cè)試箱中進(jìn)行校準(zhǔn)和功能測(cè)試。由于這一過(guò)程花費(fèi)的時(shí)間比剩余裝配時(shí)間長(zhǎng)，因此一次可測(cè)試6個(gè)模塊，平均時(shí)間為15秒，這需要復(fù)雜的內(nèi)部物流支撐。除了三相電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器和直線電機(jī)之外，這條生產(chǎn)線還擁有兩個(gè)六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人處理組件。

完全集成貝加萊自動(dòng)化技術(shù)

PatriaselectricautomationGmbH負(fù)責(zé)生產(chǎn)線的自動(dòng)化升級(jí)工作，位于奧地利Altenmarkt的Patrias公司成立于1949年，自從1988年以來(lái)一直專注于自動(dòng)化技術(shù)，與Wieser公司保持著長(zhǎng)久的合作伙伴關(guān)系。

X20模塊控制X20模塊的裝配，從ACOPOSinverterX64變頻器到ACOPOSmulti伺服驅(qū)動(dòng)器在內(nèi)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)也來(lái)自貝加萊，當(dāng)然還完全集成了安全技術(shù)。

Patrias自公司成立以來(lái)首次獨(dú)家采用貝加萊技術(shù)對(duì)X20生產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)。驅(qū)動(dòng)技術(shù)解決方案采用ACOPOSinverterX64變頻器和ACOPOSmulti雙通道伺服/逆變模塊，顯示和控制任務(wù)由符合IP65防護(hù)等級(jí)的PanelPC、AutomationPanel以及擁有兩個(gè)接頭的MobilePanel來(lái)處理。“一般而言，操作員僅需使用這些組件就能實(shí)現(xiàn)信息處理，”貝加萊工業(yè)化經(jīng)理AndreasKarrer說(shuō)道，他負(fù)責(zé)這些生產(chǎn)線的概念設(shè)計(jì)、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)及實(shí)施，直到將它們移交給生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)。大部分控制任務(wù)由X20CPU以及眾多數(shù)字量和模擬量輸入和輸出模塊處理。“自動(dòng)化開(kāi)發(fā)者能夠從這款緊湊型控制器系列中獲益，它們不僅處理速度高而且尺寸小巧，”ReinhardPatrias補(bǔ)充道。“最重要的是，X20三塊式結(jié)構(gòu)和即插即用的設(shè)計(jì)節(jié)省接線時(shí)間，允許使用預(yù)制電纜，并且可以排除錯(cuò)誤源。”

關(guān)節(jié)機(jī)器人將模塊放置于特殊托板上用于測(cè)試，該機(jī)器人由貝加萊系統(tǒng)控制，在一條直線軸上移動(dòng)。

所有組件的緊湊性以及符合IP67防護(hù)等級(jí)的X67模塊的可用性令創(chuàng)建分布式結(jié)構(gòu)成為可能。“在機(jī)器旁設(shè)立配電柜不僅增加成本和占地面積，而且使傳感器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接距離更長(zhǎng)。因此，這并非一個(gè)優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)代化解決方案，”JohannesSteinberger解釋道。通過(guò)POWERLINK輕松連接所有貝加萊產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)靈活的模塊化應(yīng)用，還可以處理所有安全通信。“采用openSAFETY技術(shù)的X20SafeIO模塊和SafeLOGIC控制器意味著我們不必改造硬件，可以堅(jiān)持使用X20控制和I/O組件，”ReinhardPatrias說(shuō)道。“集成于AutomationStudio中的SafeDESIGNER也能簡(jiǎn)化我們的工作。”

這還是利用POWERLINK控制關(guān)節(jié)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的軟件的首次應(yīng)用，這一軟件集成于AutomationStudio中。整個(gè)項(xiàng)目的所有程序開(kāi)發(fā)和測(cè)試-無(wú)論單獨(dú)還是協(xié)作進(jìn)行-都是在一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境中完成的。

在三個(gè)像這樣的測(cè)試箱中，X20模擬量模塊在60°C下進(jìn)行100%測(cè)試。

容納這三條生產(chǎn)線的車間顯得整潔、寬敞、安靜，“Wieser生產(chǎn)線提供的額外產(chǎn)能令我們有信心對(duì)產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)充滿期待，”AndreasKarrer說(shuō)。“貝加萊客戶將從高可用性、極快的循環(huán)時(shí)間和100%的質(zhì)量測(cè)試中獲益。”

貝加萊工業(yè)化經(jīng)理AndreasKarrer

AndreasKarrer表示：“Wieser生產(chǎn)線提供的額外產(chǎn)能令我們有信心對(duì)產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)充滿期待。貝加萊客戶將從高可用性、極快的循環(huán)時(shí)間和100%的質(zhì)量測(cè)試中獲益。”