TURCK（圖爾克）是全球著名的自動(dòng)化品牌，旗下囊括近15000種豐富多樣的傳感器產(chǎn)品、工業(yè)現(xiàn)場總線產(chǎn)品、過程自動(dòng)化產(chǎn)品和各類接口及接插件產(chǎn)品，為工廠自動(dòng)化及過程自動(dòng)化提供了高效率和系統(tǒng)化的全方位解決方案。目前，總部位于德國的圖爾克集團(tuán)已在世界27個(gè)國家建立分公司、擁有超過3350名雇員，并通過代理與另外60個(gè)國家建立商業(yè)往來，年?duì)I業(yè)額近4.5億歐元。

TURCK（圖爾克）作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)軍企業(yè)已有40多年的歷史。憑借世界一流的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)、全系列的產(chǎn)品線、優(yōu)異的質(zhì)量和遍布全球的銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，TURCK不僅能為用戶提供及時(shí)專業(yè)的技術(shù)支持與定制產(chǎn)品，還能確保直接在現(xiàn)場為世界各地的客戶提供優(yōu)質(zhì)的系統(tǒng)化解決方案。

圖爾克的RFID技術(shù)使IMA自動(dòng)化公司能夠追蹤防爆區(qū)內(nèi)的每一個(gè)微型氣體發(fā)生器膠囊。

ATEX防爆區(qū)域?qū)τ跈C(jī)器制造商來說并不是一個(gè)常規(guī)的環(huán)境，”德國巴伐利亞州安貝格的IMA自動(dòng)化公司項(xiàng)目經(jīng)理AndreasGradl說。該公司為不同領(lǐng)域生產(chǎn)創(chuàng)新的組裝和生產(chǎn)系統(tǒng)。然而，這些領(lǐng)域中，如醫(yī)療技術(shù)，電子，汽車，消費(fèi)品和化妝品行業(yè)，沒有一個(gè)行業(yè)通常工作在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。因此，開發(fā)一套在粉塵防爆22區(qū)內(nèi)生產(chǎn)微型氣體發(fā)生器膠囊的系統(tǒng)對于IMA自動(dòng)化公司來說是闖入一個(gè)全新的領(lǐng)域。

微型氣體發(fā)生器是一種小型的防爆膠囊，它被安裝在汽車?yán)锘顒?dòng)的安全帶預(yù)緊器或頭枕中。在碰撞的情況下，活動(dòng)的安全帶預(yù)緊器將啟動(dòng)，預(yù)收緊安全帶?；顒?dòng)頭枕主要是用來防止后碰撞，在后碰撞中，乘客的頭部會(huì)迅速前沖。通過自動(dòng)安全裝置，頭枕會(huì)向著頭部移動(dòng)，減少頭部和頭枕之間的距離。因此，這防止了所謂的“甩鞭效應(yīng)”(whiplasheffect)。

防爆概念

膠囊制造商與IMA自動(dòng)化公司簽訂了合同，制造微型氣體發(fā)生器膠囊自動(dòng)化裝配系統(tǒng)。在ATEX防爆區(qū)內(nèi)危險(xiǎn)工藝位置涉及部分防爆概念?？漳z囊被插入到工件支架并在安全區(qū)域稱重。加載的工件支架經(jīng)由輸送系統(tǒng)輸送到危險(xiǎn)區(qū)域，并在此區(qū)域中的多個(gè)計(jì)量站進(jìn)行填充。為此，需要在不同建筑中的隔離區(qū)域設(shè)計(jì)一種更薄的墻，從而使爆炸的任何壓力都能夠以可控的方式耗散。除了防爆要求外，客戶還希望以毫克級精度填充膠囊，并將此填充標(biāo)準(zhǔn)與工廠的質(zhì)量管控關(guān)聯(lián)。

任何有故障的膠囊必須盡可能早地在制造過程中檢測到并立即丟棄。對于質(zhì)量管控范圍內(nèi)的膠囊，必須確保無故障生產(chǎn)過程。裝配系統(tǒng)生產(chǎn)不同的微型氣體發(fā)生器，這些微型氣體發(fā)生器由不同的粉末或粉末混合物填充，具體填充物取決于膠囊類型。某些類型的粉末按照重量計(jì)量，另一些則按體積計(jì)量。在工藝過程的最后檢重階段，系統(tǒng)必須知道每個(gè)膠囊的精確微克級重量及粉末類型。制造商在訂單伊始就直接指定在制造過程中必須能夠識別每個(gè)膠囊。

確定膠囊皮重

由于這些套管大小的容器在重量上僅有毫克級的差別，所以首先應(yīng)在安全區(qū)域稱量空鋁制膠囊?？刂破鲗⒅亓看鎯χ翑?shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)可精確反映出每次填充后添加了多少毫克的粉末。150個(gè)工件支架將該膠囊送至閉環(huán)系統(tǒng)，并通過使用圖爾克的BLidentRFID系統(tǒng)進(jìn)行識別，為此每個(gè)工件支架都嵌有一個(gè)RFID載碼體。

在第一個(gè)工藝階段，機(jī)器稱量膠囊重量并將其皮重錄入數(shù)據(jù)庫，讀/寫頭通過載碼體的UID（唯一識別碼）與數(shù)據(jù)庫連接，也可以說是通過物料支架。IMA僅使用UID及平行布置的兩個(gè)工作秤盤就可以保持每分鐘操作大于30個(gè)零件的系統(tǒng)循環(huán)時(shí)間。

首次稱重后，膠囊通過皮帶被輸送到防爆區(qū)，并在首個(gè)工作站根據(jù)重量進(jìn)行填充，稍后再根據(jù)體積完成第二次填充操作。填充完成后，根據(jù)量與類型的變化對填充粉末的膠囊進(jìn)行稱重，并根據(jù)膠囊皮重的差異精確核實(shí)填充量。在不同的工作站對整體填充量與每次填充的粉末量進(jìn)行計(jì)量，并以毫克精度對此計(jì)算與核實(shí)。

該系統(tǒng)還可以識別膠囊的工件支架。若膠囊包含過多或過少的粉末，系統(tǒng)就會(huì)在數(shù)據(jù)庫中將其標(biāo)記為壞件并報(bào)廢。那些校準(zhǔn)了重量的膠囊最終會(huì)與預(yù)裝配在另一系統(tǒng)中的引發(fā)劑安裝在一起。

同樣適用于防爆22區(qū)的緊湊型RFID方案

總的來說，該系統(tǒng)安裝了7個(gè)堅(jiān)固耐用的防爆RFID讀/寫頭。選擇帶螺紋套筒的圖爾克讀/寫頭的關(guān)鍵原因是它適用于粉塵防爆22區(qū)。AndreasGradl解釋道：“防爆22區(qū)是一種較低要求的ATEX防爆區(qū)，圖爾克有針對該防爆區(qū)專門設(shè)計(jì)的讀/寫頭。盡管其他制造商也能提供防爆型RFID裝置，但其中一些是針對較高防爆區(qū)設(shè)計(jì)的防爆型裝置，所以非常昂貴。”他接著說道：“部件的尺寸對我們來說也非常重要，其他供應(yīng)商的防爆型RFID讀頭太大，M18讀/寫頭或其他同樣緊湊型的產(chǎn)品只能在圖爾克找到。”

圖爾克公司被IMA自動(dòng)化公司關(guān)注，并成為了它全部RFID產(chǎn)品的供應(yīng)商。對于如何選擇正確的RFID方案，IMA自動(dòng)化公司進(jìn)行了短暫的尋找，Gradl描述說：“圖爾克為我們提供了一套測試系統(tǒng)，包括一個(gè)讀/寫頭、載碼體與總線網(wǎng)關(guān)。在我們的測試中，該系統(tǒng)可完美辨別出物料支架。

因此我們做出了這樣的決定”。通過Profibus連接系統(tǒng)控制器，圖爾克提供的具有4個(gè)RFID模塊的網(wǎng)關(guān)可同時(shí)連接7個(gè)讀/寫頭。150個(gè)嵌入工件支架的載碼體同樣來自于圖爾克。匹整個(gè)系統(tǒng)的軟件實(shí)際上很有挑戰(zhàn)性，具體工作包括匹配稱重、填充站及各種膠囊的特性。每個(gè)膠囊的填充樣品都存儲在數(shù)據(jù)庫中，在加工特定批次產(chǎn)品后，系統(tǒng)將會(huì)把產(chǎn)品與樣品自動(dòng)進(jìn)行比對，確保綜合品質(zhì)。在工藝過程最后，只有精確填充的膠囊才會(huì)被定位在工件支架上。IMA又一次利用了圖爾克的RFID技術(shù)，項(xiàng)目經(jīng)理Gradl解釋說：“技術(shù)實(shí)現(xiàn)非常迅速，也非常順利，產(chǎn)品的功能非常完美。因此我們知道了當(dāng)需要再次尋找適用于防爆區(qū)的緊湊型RFID系統(tǒng)時(shí)，我們應(yīng)該去聯(lián)系誰。”

配有圖爾克RFID載碼體的150個(gè)工件支架在系統(tǒng)中循環(huán)使用

在安全區(qū)域稱量空鋁制膠囊，從而可以在控制階段扣除膠囊皮重，得到準(zhǔn)確的毫克級重量。

通過BL20Profibus網(wǎng)關(guān)，讀/寫頭的數(shù)據(jù)可以傳到控制器。

M18不銹鋼罩中的RFID讀/寫頭帶有一個(gè)白色傳感器探頭，可讀出工件支架上的載碼體內(nèi)數(shù)據(jù)，從而唯一識別每個(gè)膠囊。

“其他供應(yīng)商的防爆型RFID讀頭太大，M18讀/寫頭或其他同樣緊湊型的產(chǎn)品只能在圖爾克找到。”

——IMA自動(dòng)化公司的AndreasGradl