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　　借助半智能化沖壓機(jī)器人提高制造工作效率和投資收益

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　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機(jī)器人金融行業(yè)典型研討會

　　【編者按】公司總部坐落于美國喬治亞州休斯敦市的 ARC Specialties 主要經(jīng)營方式?jīng)_壓和研磨設(shè)備，其中，約 90 % 的設(shè)備都用于勘探金融行業(yè)。在 ARC Specialties 的關(guān)鍵顧客中，有數(shù)家世界性勘探 OEM 公司總部都設(shè)在休斯敦地區(qū)?！?/p>

智能化領(lǐng)域中的兩個關(guān)鍵趨勢是提高機(jī)器人的采用量，從而提升制造工作效率，降低制造生產(chǎn)成本。在其半自動沖壓設(shè)燕縣，得克薩斯公司 ARC Specialties 將機(jī)器人技術(shù)與 Beckhoff 如前所述 PC 和 EtherCAT 的開放式掌控化解方案結(jié)合在一起采用，為其顧客帶來了真正的競爭優(yōu)勢。

公司總部坐落于美國喬治亞州休斯敦市的 ARC Specialties 主要經(jīng)營方式?jīng)_壓和研磨設(shè)備，其中，約 90 % 的設(shè)備都用于勘探金融行業(yè)。在 ARC Specialties 的關(guān)鍵顧客中，有數(shù)家世界性勘探 OEM 公司總部都設(shè)在休斯敦地區(qū)?！癆RC Specialties 團(tuán)隊致力于采用標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)有技術(shù)制造出最一流的定制智能化設(shè)備，確保長年可訂貨性?！盇RC Specialties 公司高級部門經(jīng)理 John Martin 如此寫道?！八麄児镜恼瓶乩砟顝?qiáng)調(diào)掌控系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展性?！盇RC Specialties 公司電氣總設(shè)計師 Gary Ewin 補(bǔ)充道。“他們許多競爭對手都他們制造他們的專用掌控器，在未來幾年內(nèi)這可能是個不錯的化解方案，但多年過去后，掌控掌控系統(tǒng)維護(hù)所需的技術(shù)支持和維修將是兩個很大的問題。”

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具有創(chuàng)新意義的雷射沖壓工藝與 Beckhoff 智能化技術(shù)的完美融合許多 ARC Specialties 的顧客都是雷射焊化解方案的長年用戶，該化解方案比雷射研磨掌控系統(tǒng)要便宜許多，但達(dá)不到它的速度?！爱?dāng)然，傳統(tǒng)的雷射沖壓掌控系統(tǒng)能順利完成很高質(zhì)量的工作，但是它往往速度很慢，熱量耗用較高?！盝ohn Martin 解釋道。為了提高雷射沖壓掌控系統(tǒng)的操控性，ARC 在公司他們的測試實(shí)驗(yàn)室里研發(fā)了兩套新的沖壓工藝 — TriPulse? 沖壓掌控系統(tǒng)，它如前所述鎢極膠體氣體保護(hù)焊（TIG）工藝。TriPulse? 設(shè)計獨(dú)特，有三個不同的Bokaro波數(shù)，能用最少的熱耗用量提高沉降速率。“這讓他們能實(shí)現(xiàn)非常接近雷射掌控系統(tǒng)的操控性，但所需要耗用的雷射沖壓設(shè)備生產(chǎn)成本要低許多?！盝ohn Martin 寫道。

這款新型沖壓掌控系統(tǒng)是得克薩斯一家大顧客委托 ARC 公司開發(fā)而成的，首次用于半自動 ARC-11RB 機(jī)器人沖壓掌控系統(tǒng)中，用于裝配液體凈化產(chǎn)品。除了能提高沖壓速足見，所有制造工藝都是半自動順利完成的：一架龍門起重機(jī)機(jī)將兩個定尺汽缸抬起并將它放在兩套一般來說卡爪中。同時，機(jī)器人從兩個給料運(yùn)輸機(jī)里拾起兩個端環(huán)，并將它放在第一套一般來說卡爪中。接著，機(jī)器人從兩個截取工具換到兩個焊炬并將端環(huán)沖壓到汽缸上；接著，兩個一般來說卡爪都打開，龍門起重機(jī)機(jī)拆走模塊。隨即，汽缸滑動 180 度，另一端插入到一般來說卡爪中，接著重復(fù)這一操作方式過程。成品隨即采用龍門起重機(jī)機(jī)放在出料架上。視產(chǎn)品大小，整座操作方式過程 1 - 2 分鐘內(nèi)即可順利完成。

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　　機(jī)器人將端環(huán)沖壓到汽缸上

　　嵌入式掌控器用于集成掌控平臺

ARC-11RB 機(jī)器人沖壓掌控系統(tǒng)配備了兩臺 Beckhoff CX0 嵌入式掌控器，該掌控器加裝的是 Windows XP Embedded 操作方式掌控系統(tǒng)和 TwinCAT NC PTP 軟件。適合 DIN 導(dǎo)軌加裝的小型車嵌入式掌控器用于掌控整座應(yīng)用，包括龍門起重機(jī)機(jī)、機(jī)器人功能、HMI、感應(yīng)冷卻系統(tǒng)、工件纜索和所有副翼操作方式過程的開始和停止。“他們用 Microsoft Visual Studio 和 C# 編寫他們他們的所有用于快捷鍵建模的軟件?！盝ohn Martin 闡述道：“這可以幫助 ARC Specialties 讓操作方式人員精通 Windows PC，提高操作方式的舒適性，提供定制設(shè)備所需的專業(yè)化?！闭瓶叵到y(tǒng)的 HMI 元件通過 TwinCAT ADS 與其余的掌控系統(tǒng)通訊。

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CX0 掌控兩臺 FanucArcMate M710IC-50 機(jī)器人和兩臺 Lincoln Powerwave R350 沖壓電源，它通過兩個 DeviceNet 主站模塊無縫連接到嵌入式掌控器。EtherCAT 適配器模塊直接與 CX0 連接，用于 I/O 掌控系統(tǒng)。ARC Specialties 采用 EL403x 模擬量 EtherCAT 輸出適配器模塊掌控?zé)o DeviceNet 接口或需要極短響應(yīng)時間的的沖壓電源。

　　EtherCAT 確保提高制造工作效率

“他們借助 EtherCAT 的高操控性監(jiān)控任何 ARC-11RB 上設(shè)置的驅(qū)動參數(shù)?！盝ohn Martin 繼續(xù)寫道：“這可顯著降低布線工作，幫助他們更加高效地編寫他們的代碼，以處理定制應(yīng)用。這對 ARC Specialties來說非常關(guān)鍵，因?yàn)榇蟛糠謽I(yè)務(wù)都涉及到兩個特定應(yīng)用的項目?！北M管應(yīng)用程序很復(fù)雜，新型 ARC11-RB 沖壓機(jī)器人的掌控掌控系統(tǒng)設(shè)計只花費(fèi)了四周的時間。建造和裝配僅花費(fèi)了三周的時間即告順利完成。所有一般來說工作都是半自動順利完成的，與手動裝配相比，ARC Specialties 的制造工作效率提高了 30%。“只有工件的裝卸工作仍需要手動順利完成?！盝ohn Martin 強(qiáng)調(diào)寫道?！按送?，采用 EtherCAT 之后，由于其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，他們每根軸的布線時間節(jié)約了近兩個小時。更少的模塊和更緊湊的設(shè)計也讓他們能采用更小的掌控柜。”

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定尺汽缸（長 121 到 304 cm，直徑為 4…20 英寸）由兩臺龍門起重機(jī)機(jī)拾取并放在伺服驅(qū)動的一般來說卡爪中

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　　機(jī)器人從兩個進(jìn)料纜索拾取兩個端環(huán)

　　John Martin 看到如前所述 Windows 的 PC 掌控器的另兩個好處：“他們的顧客能將 Beckhoff 掌控掌控系統(tǒng)輕松、安全地連接到他們的本地區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中，以遠(yuǎn)程訪問且采用諸如 WebEx 等服務(wù)。遠(yuǎn)程掌控讓他們能在世界任何地方為設(shè)備提供支持、進(jìn)行故障檢測以及通過修改軟件的方式排除故障。這樣可以幫助他們及他們的顧客節(jié)省大量費(fèi)用?！?/p>

隨著 TwinCAT 3 的發(fā)布，John Martin 認(rèn)為 ARC Specialties 和 Beckhoff之間將有進(jìn)一步合作的機(jī)會：“讓他們感到激動的是，設(shè)備程序和 HMI 建模能集成到 Visual Studio 中，成為兩個單獨(dú)的軟件環(huán)境。考慮到操控性的提升和價格的提高，他們已經(jīng)決定，在不久的將來為他們大部分的設(shè)備和機(jī)器人都配備 Beckhoff 掌控掌控系統(tǒng)?！?/p>

　　( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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