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采用无电缆技术(NCT)的 XTS 系统

实现 XTS 动子供电及同步实时数据通信

实现动子非接触式供电和数据传输

倍福通过 XTS 的新型技术让设备的灵活性实现了质的飞跃:无电缆技术(NCT)实现了 XTS 动子非接触式连续供电和同步实时数据传输。XTS 系统已经针对无电缆技术(NCT)进行了扩展,包括专用的电机模块和可以安装在动子上的电力电子元器件。无电缆技术(NCT)所需的硬件完全集成在电机模块中,因此,现有的功能和紧凑的设计可以保持不变,也无需额外的接口和供电线。

无电缆技术(NCT)让加工过程和质量控制首次可以在运行期间直接在动子上实现。足够的功率以及与 TwinCAT 控制系统的高速通信简化了传感器和执行器的连接工作。每个动子之间的数据通信都是实时进行的,再加上 EtherCAT 的使用,可以以微秒精度实现整个系统的同步,从而能够在一个精确的位置触发一个特定的事件。尤其是在产品搬运、加工和输送同时进行的测量以及快速变化的生产批量的设备改造方面,无电缆技术(NCT)为用户提供了实现全新解决方案的可能。

XTS 系统通过无电缆技术(NCT)实现的功能扩展将设备的灵活性提升到新高度

通过无电缆技术对 XTS 系统进行的扩展,生产企业可以用最小的工作量挖掘出高灵活性系统的优势,以满足当前市场趋势下客户的需求。随着产品型号的增加,而产品生命周期却越来越短,再加上生产空间有限,因此需要设备的功能尽可能多样化。XTS 系统通过 XTS 动子的单独运动,用纯软件功能取代复杂的外部机械装置,为应对这一挑战提供了很多可能。除了以前纯无源产品输送之外,使用无电缆技术(NCT)还能直接在动子上实现额外的加工过程 — 无论是在运动期间,还是在静止状态下。

采用无电缆技术(NCT)的 XTS 系统助力增加产能:通过移动加工工位

无电缆技术(NCT)采用无线方式给动子供电,因此可以借助电机直接在动子上实现各种运动控制命令。基于 CNC 的运动控制命令与动子的定位实时同步。通过使用 TwinCAT 中的集中控制方案能够与外部加工工位进行简单的同步。这样,动子就变成一个移动加工工位,成为生产过程中的一个重要组成部分,例如,通过旋转运动对齐产品,或通过操控产品以定位纸箱或螺丝钉上的螺丝帽,消除了动子所替代的加工工位原有的进料和移除的处理时间,不再需要中断产品流程。从而能够大大提高设备效率和产能。

应用举例:

  • 对齐产品,例如对齐工件夹具
  • 加工产品,例如微小孔钻削或夹紧
  • 旋转产品,例将产品混合在一起,通过相机进行 360° 的产品检测
  • 操控产品,例如定位纸盒

采用无电缆技术(NCT)的 XTS 系统助力减少设备体积:通过高度灵活的多机器人系统

有了无电缆技术(NCT),每一个动子都可变成一个移动搬运系统。通过电机驱动的夹具、电磁铁、吸附式夹爪或真空吸盘,动子可以取放、输送、对齐和码垛产品。还可以在未经分拣的不规则产品中单独拾取,然后进行分拣(如分为合格和不合格的部分),或在最终包装中有序地放置产品。XTS 可以通过循环移动,而不是像机械手那样需要逆着产品流程移动,实现超高的分拣性能。

大量集成了产品拾取功能的动子可以在不增加安装空间的情况下提升产能。每个动子都可以执行多轴运动,因此可以在 X、Y 和 Z 方向对齐产品,其中一根轴已经被动子的移动所占据。动子的旋转运动可以实现更多的自由度。TwinCAT 通过 CNC 功能控制轴的交互。这种整合使得 XTS 成为一个灵活的多机器人系统,在提高分拣性能的同时也显著减少了所需的安装空间。

应用举例:

  • 分割和重新组合产品,例如通过两个动子之间的机电一体化输送
  • 分拣产品,例如通过动子中集成的推杆进行分拣
  • 在 X、Y 和 Z 方向对齐产品,例如用于与外部加工步骤同步
  • 电动的载具更换装置,例如通过机械方式连接
  • 调整动子附件,例如为了适应不同的产品尺寸
  • 取放产品,例如通过真空吸盘分拣产品

采用无电缆技术(NCT)的 XTS 系统助力提升品质:通过实时测量技术

动子上的电源电压能够在输送过程中控制产品的温度。除了生成测量物理量之外,测量任务可以在正在进行的生产过程中“在线”执行,还可以与加工工位或输送过程并行执行。为此,动子配备了用于记录测量变量的传感器。对于静止状态下的测量,动子可以通过一个固定的制动器固定。测量值可以直接与产品联系起来,支持从订单到生产过程再到交付的完整可追溯性。

例如,可以用一个记录产品重量的称重传感器完整地监测和控制计量过程,因为目标和实际灌装量的比较是根据所传输的过程数据实时进行的。这种 100% 监测能够及早发现异常,从而直接启动合适的应对措施。如果一个灌装工位的液料流量突然减少,则可以通过其过于平坦的灌装曲线立即被识别出来;但仍然可以完成灌装。该工位会保持锁定在生产过程中,直到下一次维护,以确保整个生产过程的产品质量和生产性能。这种“实时”质量保证消除了额外的加工步骤,产品在整个生产过程中都可以留在动子上。这样可以显著提升整体设备效率。

应用举例:

  • 测定产品重量,例如用于控制灌装过程
  • 测量产品,如动子用作移动测量装置
  • 检查产品是否存在,例如动子用于装载物料
  • 产品和动子附件的状态监测
  • 在动子上显示产品状态,例如区分 OK 和 NOK
  • 通过制动器固定动子,例如在意外断电时防止设备损坏
  • 测试产品的功能,例如测试电子元器件
  • 产品的温度控制,例如加热液体

采用无电缆技术(NCT)的 XTS 系统助力实现多样化的加工解决方案:通过开放式接口

无电缆技术(NCT)为用户提供集成的数据通信,从而能够访问动子的电子设备。生产数据或系统配置可以直接存储在存储器中,确保明确识别动子、载具和产品。动子还可对其上的刀具进行状态监测。

动子的数据通信也提供了一个可以直接连接 TwinCAT 控制系统的开放式接口,从而可以连接动子上的标准设备。比如可以通过 RS485 通信接口循环读取用于距离控制的超声波传感器。总而言之,动子上可以集成各种类型的传感器和执行器。

应用举例:

  • 明确识别动子和产品,例如用于产品追溯
  • 控制安装在动子上的印刷头,例如用于数字印刷
  • 存储和读出产品信息,例如,配置设置或生产信息的电子存储

产品

XTS | 磁驱柔性输送系统

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作为一款先进的智能输送系统,XTS 磁驱柔性输送系统可以实现灵活的运动曲线和全新的设备方案。

AT2100 | Motor module with integrated NCT functionality, straight, without infeed

AT2100

The AT2100 motor modules are elements for building straight XTS line sections with integrated NCT functionality. In combination with electronics mounted on the mover, a power supply and synchronous real-time data communication are available on the mover. This provides the basis for integrating sensors and actuators on the mover. In addition to product transport, active execution of processes is possible directly on the mover – both during mover motion and at standstill.

AT2102 | Motor module with integrated NCT functionality, straight, with plug connector for infeed

AT2102

The AT2102 motor modules largely correspond to the AT2100 motor modules with integrated NCT functionality. In addition, they have a plug connector for the power and communication supply of the motor modules, to which connection cables of variable lengths can be connected. With a length of 250 mm, the motor modules with power supply represent the shortest variant of a power supply line. By adding motor modules without power supply, the power supply line can be extended.

TF5850 | TC3 XTS Extension

TF5850 | TC3 XTS Extension

TwinCAT 3 XTS 扩展组件可实现简单配置、仿真以及运行。