提高操作性和同步性
Roboworker 的卸載機器人能夠搬運由金屬粉末或陶瓷粉末制成的坯體以及用于可轉位刀片、齒輪或密封盤的初級產品。高性能 RAG2 卸載系統可以平穩、可靠地將坯體從壓機中取出。該系統采用了
Beckhoff 裝有TwinCAT 自動化軟件的工業 PC 進行控制。
Roboworker 自動化股份有限公司總部位于德國魏恩加騰市，主要設計和制造用于裝載/卸載壓機和機床的系統。Roboworker 定制設備采用 Beckhoff 的控制技術已有 7 年多歷史了，迄今為止，Beckhoff 基于 PC 的控制技術已在所有 Roboworker 的生產設備（包括高性能 RAG2 卸載系統）中得到應用。
高性能 RAG2 卸載系統中可以平穩、可靠地將坯體從壓機中取出。該系統采用了 Beckhoff 裝有TwinCAT 自動化軟件的工業 PC進行控制
超高速控制，超短周期時間
該設備的核心部分是一個帶有傳送手爪的 3 軸機械手。手爪小心地將坯體從壓機中取出，對坯體進行質量檢查，然后放在托盤上。RAG2 卸載系統用于搬運模壓機、成型壓機或沖壓機的模制品。夾取、轉移和定位由金屬粉末或陶瓷粉末制成的模制品— 可轉位刀片、閥座環、墊圈或齒輪的制造原料 — 是一項巨的挑戰，因為坯體仍然十分柔軟、易碎。Roboworker 的控制技術經理 Norbert Mehrle 說道：“過大的抓取力或者由于急拉動作造成的粗略定位會損壞坯體，導致其不可用。因此，我們需要這樣一個控制系統：它必須能夠輕抓輕放這些坯體 — 即使在最高速度下。Beckhoff 的控制系統完全滿足我們在這方面的需求：循環周期較短的極速控制系統以及大量的額外功能，比如在同一個系統中的運動控制和電子凸輪功能。”
該設備的核心部分是一個帶有傳送夾手的 3 軸機械手。手爪小心地將坯體從壓機中取出，
對坯體進行質量檢查，然后放在托盤上
實現理想集成
卸載系統控制器的核心是一臺裝有 Windows XP Pro 操作系統和TwinCAT PLC/NC I 自動化軟件的工業 PC C6140。卸載系統通過一個手持設備來操作，它的基于 Windows 的圖形顯示器和控制系統都在工業 PC上運行。控制系統和圖形顯示器通過 TwinCAT ADS進行通訊，通過工業 PC 以太網接口建立的可選因特網連接能夠實現系統的遠程維護。
Roboworker 使用 Beckhoff 總線端子模塊將來自卸載系統的所有數據點集成到控制器中。“我們從大量可用的總線端子模塊中裝配出適合卸載系統設計的理想組合。例如，模擬量端子模塊可用于檢測坯體的尺寸，而串行接口則可用于檢測稱重單元中的數據。我們控制傳送手爪動態性較低的軸，并簡單、經濟地用
步進電機端子模塊對托盤進行控制。由于 Beckhoff 控制技術的開放性，我們可以為所有設備提供特定的現場總線，以充分挖掘出每種現場總線的潛能。例如，我們使用總線耦合器將由 CANopen 驅動的高動態性機器人驅動系統連接到控制器上。”Norbert Mehrle 如是說。
精密性與多樣性并重
坯體的形狀、大小和物料類型以及質量要求和生產數量決定了傳送手爪的類型、托盤的搬運過程、加工過程以及其它功能，如去飛邊、質量控制和沖壓清洗。“在某些卸載系統，我們每分鐘可以搬運多達 30 個部件。”Roboworker 的市場部負責人 Sabine Sterk 評價并補充道：“我們對工藝步驟進行了同步，才能實現如此高的時鐘頻率。例如，在對某一個部件進行稱重的同時，傳送手爪將另一個部件從第二個秤盤轉移至托盤。”Roboworker 通過 TwinCAT PLC 和運動控制功能實時實現了這一復雜精密的過程。Norbert Mehrle 激動地說道：“無需使用特殊硬件即可實現實時能力 — 這絕對是個天才的設計。”Roboworker 根據每一個具體的應用對應用軟件進行配置并設置相應的設備參數。Roboworker 使用 TwinCAT 作為開發和運行環境，它還使用 TwinCAT ScopeView 作為診斷和優化系統。
優化運動順序
傳送手爪將這些不耐壓和碰撞的坯體平穩、輕柔地從一個加工站轉移到下一個加工站，最終將他們放置到一個托盤上。Roboworker 采用 TwinCAT 軟件電子凸輪功能實現了這一復雜的工藝過程。“目前，我們僅使用電子凸輪功能來優化速度、加速度和傳送手爪搬運系統。我們將軌跡定義為一個五階多項式，并用它來耦合從軸和主軸。將來，我們會使用凸輪盤來實現時間優化，并將X、Y 和 Z 軸耦合到一個虛擬的時間軸上。通過這種方式，我們力圖實現沒有等待時間的連續操作，這將增加效率減少能耗。”Norbert Mehrle 評價道。
帶有沖壓清洗設備的傳送手爪
實現壓機和卸載系統的最佳同步
若要實現一個不間斷的運行過程，壓機和卸載系統必須同步工作。同步過程的復雜性取決于具體的應用。對于簡單的壓機，機器狀態通過數字接口來通訊。對于更加復雜的功能，壓機和卸載系統的通訊通過 CANopen 或者 PROFIBUS 實現。在這個例子中，當一個部件已經準備好卸載并必須被卸載，且傳送手爪不得再在沖壓區內時，壓機和搬運設備是協同工作的。壓機也會接收卸載系統中記錄的數據，包括坯體的重量和尺寸，然后確定下一個沖壓步驟的填充速率和壓力大小。
“ 我們已經全部重新設計了我們用于卸載系統的應用軟件。TwinCAT 的易用性大大簡化了這一設計過程，同時也提高了效益：我們的壓機和卸載系統的操作性和同步性得到顯著提高。”Norbert Mehrle 總結道：“該系統采用了 Beckhoff 裝有TwinCAT 自動化軟件的工業 PC進行控制。
Beckhoff 控制技術所具備的開發性和操作簡單性以及的卓越的性價比讓 Roboworker 受益匪淺。
