CANopen在抓取和放置设备中的应用

Prettl Electric设备厂位于南加利福尼亚州的Greenville，专门制造汽车工业中使用的线束。这些线束只要用于制动防抱死系统(ABS)和喷射控制系统。为了更好的服务这个竞争激励的市场，并在最新的制造工艺中保持其前沿优势，Prettl决定使用基于PC的控制技术。

Prettl线束产品使用大量的模块化设备生产线方式。它们保持了很短的生产设备转换时间，从而降低了产品成本，缩短了产品周期。线束方向、外壳和夹片每次都需要非常完美。这样，就需要使用产品机器来进行严格的检查，对产品的颜色、尺寸和外形进行检查。任何有缺陷的导线都要从生成过程中快速移除，以便返工或处理。在2006年，Prettl需要为产品线增加一个新的抓取和放置工段，以便可以自动移除所有缺陷导线，确保无差错质量控制。此项目是更大规模的自动化系统的一部分，有助于推进实现比以往使用的任何自动化系统都要更高级的新系统。

Ralf Opper是Prettl的电气控制工程师，他曾探寻一个控制解决方案，要求具有很好的开放性，能够无缝集成到现有的线束产品线的基础构架中。该控制平台必须具有极好的适应性，如果设备和控制设计发生了根本性的改动，控制平台要能够适应主要的改动。“我们的工程设计团队并不能确定在项目结束时，设备的最终样子会是怎样，”Opper这样说，“在项目开始阶段，我们主要关注的是输送机控制系统，它负责将线束托盘送入注塑机内。后来我们又决定还应该将线夹装配机集成到系统中，并改进整个生产线中的通讯。”

Opper和他的团队决定使用基于PC的控制器。“如果要我给出一个首选控制方案，那么它应该是合并了最新的技术、功能强大、但同时还应该真正开放。我并不希望项目中存在任何不必要的障碍，使我无法按照自己预想的那样创建系统。”Opper说。

模块的数字化连接

抓取和放置系统是通过Modbus TCP/IP联网的，覆盖了整个线束生产线。以太网总线终端控制器在生产线的注塑机和线束装配机之间创建了数字化信号交换链路。嵌入式PC处理抓取和放置生产线中的这种任务。用于识别生产线中的坏零件所需的质量数据通过该控制器传送到抓取和放置设备中。Prettl技术人员还可以通过Modbus TCP/IP很容易地远程修改系统的程序，通过安全的在线连接为生产线中的所有设备建立控制器与控制器之间的通讯。

阀门终端集成在IP-Link中

抓取和放置设备装配有I/O总线耦合器和伺服驱动器，通过CANopen连接到PLC。对于远程I/O，Opper还使用了阀门终端，通过IP-Link连接到IP 67防护等级的8通道数字输入端。对Opper来说，IP 67 I/O经过实践证明具有极高的性能成本优势。“该解决方案的费用大约$80，而接线盒替代解决方案完成同样的工作所需要的费用超过$200。”Opper作了这样的解释。

一致的周期时间扩展

抓取和放置设备已经在Prettl的整个产品中显示了直接影响。Prettl现在已经实现了对其设备的稳定持续的线束货盘送入。系统确保线束具有一致的周期时间，在以前这是无法实现的，因为与操作员相关。它还确保了在每个货盘中时钟有最多六根电缆 – 以前这部分经常会出错，因为这主要依赖于操作员的视觉观察。“抓取和放置设备已经明确地将其影响扩展到我们生产线中的其它设备上。现在我们可以确保一致的成型周期时间，这在任何一个注塑应用中都是最重要的环节。”

运行期间进行修改

尽管已经进行了根本性的控制改动和持续不断的产品生产方式革新，Prettl的产品却从没有出现过品质下降。“得益于TwinCAT所具有的灵活性，我可以很简单地进行编程改动，而无需停止生产；这是其它所有控制解决方案都未曾提供的特性。”Opper最后这样总结，“由于生产一直在进行，我们可以持续不断地为Prettl的客户提供充足的货源保证，从而让用户满意。”

CAN简讯，2007年1月