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(jī)器。其中一個(gè)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(guò)添加各個(gè)加工工位的方式進(jìn)行擴(kuò)展。倍福的 XTS 系統(tǒng)可以實(shí)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(dòng)化平臺(tái)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(yùn)動(dòng)控制技術(shù)部門主管 Roger Schelbert 說(shuō) 。“機(jī)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(gè)很大優(yōu)點(diǎn)就是，這樣可以對(duì)以前需要手動(dòng)執(zhí)行的困難且復(fù)雜的工藝進(jìn)行自動(dòng)化改造。標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中的各個(gè)加工工位都可被用于 CresaLine。因此，可以根據(jù)需要集成搬運(yùn)和拾放工藝以及裝配和測(cè)試工位。這些工位都由倍福的 XTS 系統(tǒng)連接。其動(dòng)子上安裝了一個(gè)長(zhǎng)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(gè)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(jī)制造和醫(yī)療技術(shù)。該系統(tǒng)的一個(gè)特別優(yōu)勢(shì)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?！?/p>

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(gè)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(gè) 250 毫米長(zhǎng)的直線電機(jī)模塊構(gòu)成。9 個(gè) 250 毫米長(zhǎng)的動(dòng)子作為工件托架在這一軌道上運(yùn)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(jī)械部件而且在軟件功能方面都給運(yùn)動(dòng)控制帶來(lái)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(dòng)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(shí)施的是直線 XTS 設(shè)計(jì)，而不是環(huán)狀設(shè)計(jì)。Roger Schelbert 解釋道：“在這里的一大特點(diǎn)就是 CresaLine Starter 中的動(dòng)子在 XTS 段末端降低并通過(guò)三軸直線系統(tǒng)恢復(fù)啟動(dòng)。在較大的 CresaLine 系統(tǒng)中，動(dòng)子通過(guò)交叉輸送系統(tǒng)移到對(duì)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(jì)一個(gè)非常緊湊的系統(tǒng)，從而滿足小型裝配線的市場(chǎng)需求。”

Roger Schelbert 認(rèn)為，緊湊型系統(tǒng)設(shè)計(jì)易于擴(kuò)展：“得益于硬件及軟件具有模塊化性，使用 XTS 也可以簡(jiǎn)單地通過(guò)配置輕松實(shí)現(xiàn)其它機(jī)器布局。例如，工作臺(tái)下面的動(dòng)子返回段可以更換成一個(gè)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(fèi)巨大硬件成本才能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)控制功能現(xiàn)在可以借助XTS 通過(guò)軟件方式以極為簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)。Roger Schelbert 列舉了幾個(gè)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(wú)需修改硬件。另外，運(yùn)動(dòng)和定位可以精確控制，從而能夠免去使用過(guò)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(shí)現(xiàn)加工所不可或缺的定位精度。因此能夠使用更少的運(yùn)動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單得多的加工工位?！?/p>

特別是對(duì)于小型零件裝配，許多因素在達(dá)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(dòng)也可能會(huì)引起問(wèn)題，Roger Schelbert認(rèn)為這是 XTS 另一個(gè)優(yōu)勢(shì)所在：“輸送系統(tǒng)的運(yùn)行完全獨(dú)立，與各個(gè)加工工位之間沒(méi)有機(jī)械連接。這表示不會(huì)有振動(dòng)，例如，由于搬運(yùn)機(jī)器人的返回運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)，會(huì)傳輸?shù)?XTS 系統(tǒng)以及其它工位。這會(huì)對(duì)實(shí)現(xiàn)加工精度產(chǎn)生非常積極的影響?！?/p>

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

多樣性是實(shí)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(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化工業(yè) 4.0 方案的要求。例如，可以隨時(shí)追蹤每個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的生產(chǎn)效率，因?yàn)槊看芜\(yùn)行都使用一個(gè)時(shí)間戳保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。主要的要求是需要一個(gè)基于各個(gè)智能加工工位并通過(guò) XTS 靈活連接的統(tǒng)一模塊化的機(jī)器方案。Roger Schelbert闡述道：“對(duì)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(gè)項(xiàng)目決定哪些工藝步驟是生產(chǎn)所需的。一方面，這可以通過(guò)將各個(gè)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(shí)現(xiàn)。另一方面，每個(gè)動(dòng)子的單獨(dú)控制器與唯一分配的產(chǎn)品一起發(fā)揮了重要作用，因?yàn)槭褂眠@一方式加工的產(chǎn)品變得智能且可以引導(dǎo)自己經(jīng)過(guò)裝配過(guò)程。正如我之前提到過(guò)的，另一個(gè)相關(guān)的方面是校準(zhǔn)整個(gè)工藝鏈所用的攝像頭動(dòng)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(guò)多壞件前盡早修正工藝順序?！?/p>

XTS 直線輸送系統(tǒng)在工作臺(tái)下面有一個(gè)動(dòng)子返回段

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

說(shuō)道：“XTS 讓我們能夠設(shè)計(jì)特別緊湊的機(jī)器，因此支持優(yōu)化

現(xiàn)有產(chǎn)品領(lǐng)域的開發(fā)?！?/span>