《電子技術(shù)應(yīng)用》
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Beckhoff 現(xiàn)場(chǎng)總線模塊在寶馬生產(chǎn)線上的應(yīng)用
摘要: 防護(hù)等級(jí)為IP67的緊湊型現(xiàn)場(chǎng)總線模塊堅(jiān)固而且防水,可以直接安裝在機(jī)器上,,不需要控制柜或端子盒,。由于它們又輕又小,所以非常適合用于空間緊湊的項(xiàng)目或有移動(dòng)I/O接口的機(jī)器人手臂上?,F(xiàn)場(chǎng)總線盒模塊安裝在Kuka機(jī)器人上,這個(gè)機(jī)器人用來安裝寶馬5系列玻璃電動(dòng)天窗的密封條,。
Abstract:
Key words :

防護(hù)等級(jí)為IP 67的緊湊型現(xiàn)場(chǎng)總線模塊堅(jiān)固而且防水,,可以直接安裝在機(jī)器上,不需要控制柜或端子盒,。由于它們又輕又小,,所以非常適合用于空間緊湊的項(xiàng)目或有移動(dòng)I/O接口的機(jī)器人手臂上。
現(xiàn)場(chǎng)總線盒模塊安裝在Kuka機(jī)器人上,,這個(gè)機(jī)器人用來安裝寶馬5系列玻璃電動(dòng)天窗的密封條,。過去,這項(xiàng)工作必須人工完成,,但是,,現(xiàn)在機(jī)器人可以高質(zhì)量地完成這項(xiàng)工作。密封條在恒定的力量下精確地被安裝,,為玻璃滑動(dòng)天窗提供精密可靠的密封條件,,以減少風(fēng)的噪聲。
  
專利產(chǎn)品知多少
通常,,聽起來簡(jiǎn)單的項(xiàng)目卻要求盡善盡美的產(chǎn)品,,以及有效的貫徹實(shí)施,。作為努力的成果,寶馬工程師們對(duì)自己的專利技術(shù)非常自豪,。在車身噴漆完成后,,第一道工序是:車頂?shù)倪吘壡锌谟眠h(yuǎn)紅外燈加熱到22 °C(最適合安裝密封條的溫度),然后機(jī)械手移動(dòng)到車頂邊緣切口安裝密封條,。
在這套系統(tǒng)中,,極為重要的部件為一個(gè)耦合器盒和五個(gè)擴(kuò)展盒:耦合器盒和擴(kuò)展盒之間通過IP-Link光纖連接,連接I/O,。這些24 V數(shù)字量的輸入和輸出用于連接光柵和顏色識(shí)別傳感器,。光柵用來監(jiān)測(cè)密封條在安裝過程中的力的一致性。上位控制器通過Profibus總線讀取現(xiàn)場(chǎng)總線盒的信號(hào),。
  
顏色識(shí)別傳感器用做品質(zhì)保證檢測(cè),,它的作用之一是用來判斷密封材料是否來自一個(gè)新的卷。為了避免材料差異和提高品質(zhì),,每輛車的密封條必須是同一批的或是同一卷的,。
  
IP67的防護(hù)等級(jí)使I/O選型容易且費(fèi)用降低
完整的機(jī)器人系統(tǒng)由德國的Symax Systemtechnik Sondermaschinenbau 公司設(shè)計(jì)和安裝。Symax 的機(jī)械專家沒有對(duì)是否使用Beckhoff的模塊進(jìn)行過多的爭(zhēng)論,。因?yàn)槟K的防護(hù)等級(jí)為IP 67,,不需要額外的外殼。由于模塊設(shè)計(jì)緊湊(只有其它產(chǎn)品一半的寬度),,可以安裝在空間非常狹小的地方,。簡(jiǎn)單、靈活和經(jīng)濟(jì)IP-Link 擴(kuò)展方式為擴(kuò)展多種現(xiàn)場(chǎng)總線盒提供了便利,。
  
隨著現(xiàn)場(chǎng)總線盒多樣性的擴(kuò)展,,其功能的劃分變得越來越清晰。擴(kuò)展盒模塊包含了大部分的I/O:數(shù)字量輸入有不同的濾波時(shí)間,,數(shù)字量輸出有 0.5 或2 A的輸出電流,,模擬量輸入輸出包括16位精度、熱電偶和RTD輸入,、串口和編碼器輸入。耦合器盒通過2 Mbit/s IP-Link 收集多種I/O數(shù)據(jù),。例如,,傳輸1000個(gè)數(shù)字量只需要1ms,配置較少的話將會(huì)更快,。IP-Link高速有效的數(shù)據(jù)傳輸速度對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的性能沒有絲毫影響,。耦合器盒能擴(kuò)展至120個(gè)擴(kuò)展盒,盒與盒之間的距離可以達(dá)到15米,。
  
當(dāng)然,,靈活性不僅僅只是意味著多樣性。耦合器盒也可以用在不需要大量I/O的應(yīng)用場(chǎng)合。當(dāng)不需要提供模塊擴(kuò)展時(shí),,也有多種I/O類型的耦合器可供選擇,。PLC盒適合于某些需要對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的場(chǎng)合,并且還名副其實(shí)地帶有PLC的功能,。這種控制盒可以用于安裝在中央控制器之外的地方,,減輕 PLC和現(xiàn)場(chǎng)總線的壓力。分布式計(jì)算,、控制或切換為PLC盒的典型應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的:響應(yīng)時(shí)間不受總線通訊影響,,在總線或上位控制器故障的情況下有保持功能(例如,能夠平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換到安全模式),。

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