倍福线性输送系统
倍福的 XTS 磁驱柔性输送系统是一款应用已经相当成熟的高性能驱动解决方案,系统中的磁力驱动动子沿着全集成式电机模块构成的路径移动。一台安装有 TwinCAT 自动化软件的工业 PC 可以独立控制运动特性各不相同的动子。这样的一套系统可为用户带来的好处不胜枚举。由于 XTS 电机模块中包含了功率电子元器件和位移测量元件,而且动子完全无源,因此输送系统在组装完成后即可立即投入使用。由于电机模块的几何形状不同,可以根据应用需要创建一个开放或者封闭的移动路径,并且可以通过各自的轨道布局减少设备的占地面积。XTS 不仅取代了传统的机械输送带,而且实现了创新的机械设计。通过灵活的运动曲线,可以实现从简单到复杂的过程,从而优化整个制造过程。
通过软件功能即可实现灵活的运动序列
每个动子都可以单独控制,并能够自由移动,以便能够在行进路径上输送单件产品。对于每个动子,可以根据需要随时独立修改动态性。必要时也可以同步动子与外部工艺流程或其它动子。动子也可以以任意数量编组运动,并且也可以用作缓存的物品。每个动子都被作为“正常”的伺服轴通过常用的运动控制功能(如飞锯、电子齿轮和凸轮)控制。特定的 XTS 需求,如自动成组、离心力限制、避免碰撞以及避免冲击等,都可以通过 TwinCAT 中的功能扩展满足。所有这些运动控制功能以及其它应用特定的运动控制功能都可以轻松实现,而不会因为运动的复杂性而提高工程的复杂性。
替代解决方案开辟了创新潜能
XTS 的创新潜能决不限于高度复杂的运动序列。系统提供了满足应用需求的可精细扩展的自定义选项,例如,如路径几何形状、动子数量和功能范围。它始于简单的应用,如动子的纯线性运动,以及通过第二个动子延伸,以创建一个 XY 运动。由电机模块和导轨组成的模块化几何形状的闭合最终构成了一个安装位置极为灵活的无限线性系统。可以通过结合多个 XTS 系统的方式,并采用全面的 TwinCAT 功能块和集成式机器人技术添加各种功能,进一步扩大应用范围。如果所有这些功能与状态监测和面向对象的编程方式相结合,就能形成一个符合工业 4.0 精神的高度智能化的机器或生产模块。
适用于各种应用场景的理想解决方案
AT2200 和 AT2202 EcoLine 电机模块可进一步提升 XTS 模块化智能输送系统的经济性与运行效率。新型模块沿袭了成熟电机模块 95% 的性能,并保持了一贯的可靠性和稳健性。500 毫米长的 EcoLine 电机模块为那些对精度或产品间距离要求不高的工艺流程提供了一种既经济又高效的替代方案。由于它们具有良好的兼容性,因此也可以与高精度电机模块结合使用,例如,用于构建无需中间工站的专用输送路线。
XTS EcoLine 模块类型在以下技术性能方面略有不同:
- 0.70 mm 的绝对精度和 0.075 mm 的重复精度
- 产品间最小距离为 70 mm
- 每个动子的初始额定力可达 30 N,峰值力可达 80 N
针对 XTS 系统的无电缆技术(NCT)为进一步提高设备灵活性奠定了基础。NCT 首次实现了 XTS 动子无线供电及同步实时数据传输,通过它可以将单个 XTS 动子扩展为可以在移动中加工的工位。除了以前的纯产品输送之外,通过 NCT 还能够直接在动子上实现加工过程。
采用 NCT 的 XTS 系统助力实现全新解决方案
NCT 让加工过程和产品质量控制首次可以在动子运动过程中实现。足够的功率以及与 TwinCAT 控制系统的高速通信能够轻松连接传感器和执行器。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。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,NCT 为用户提供了实现全新解决方案的可能。
使用 XTS 模块化系统,XTS 系统可以完美适应各种设备布局和/或生产大厅内的空间条件。倍福可提供不同半径(22.5°、-22.5°、45° 和 180°)的圆弧电机模块和不同长度(250 mm、249 mm 和 233 mm)的直线电机模块。定制的输送路径能够更加高效地利用可用的安装空间。在生产空间有限且设备模块化需求日益增加的情况下,这一点对于减小设备占地面积显得尤为重要。
XTS 永磁体组是动子的一部分,借助全集成的 XTS 电机模块的运动的磁场产生线性运动。根据磁极的数量,可提供四种性能等级。动子的最小间距为 50 mm,最大峰值推力为 210 N。通过这个峰值推力,每个动子可以输送超过 10 kg 的质量。可以通过机械方式连接多个动子,以进一步提高性能。此外,在质量保持不变的情况下,可以通过更大的力增加动子的动态性, 这反过来又能助力提升产能。
在设备的开发过程中会出现越来越多的要求,如更高的型号多样化性和更高的产能要求,甚至更短的工厂生命周期,因此最佳的上市时间变得越来越重要。同样重要的还有减少设备开发过程中各个阶段的工作以及并行化处理。
集成的 XTS 仿真功能可以简化设备设计工作
XTS 仿真软件能够大幅减少设计阶段的工作。仿真软件可以在没有硬件和测试设置的情况下,由 XTS 模块化系统中配置所需的路径,以及验证后续集成到(现有的)设备的设计并验证应用程序逻辑顺序。在开发期间,所有参数(如 XTS 路径和 XTS 动子数量等)都可以修改和调整,以实现最佳解决方案。
并行软件开发缩短上市时间
完全集成到 TwinCAT 自动化软件中还可以带来一个额外的好处, 即用户可以在一个熟悉的开发环境中工作,他们也可以用这个环境实施后续的工作。此外,针对仿真开发的程序代码也可用于真实的硬件。这样不仅能够降低成本,而且还能够在早期实施软件时无需完成部分硬件。总体来说,通过使用 XTS 仿真功能,设备设计阶段的时间优化和并行运行可以帮助用户建立明显的竞争优势。
“卫生型”不锈钢 XTS 磁驱柔性输送系统开辟了更广泛的新应用领域。相对于传统的输送方案优势显著,尤其是在食品和制药行业,以及通用的液体处理及灌装领域。“卫生型”XTS 系统的防护等级高达 IP 69K,没有隐藏的边缘或底部切口,在卫生要求严苛的环境中也可轻松进行清洁。粗糙度小于 0.8 µm的 1.4404 AISI 316L 电解抛光不锈钢和 VMQ 硅胶制成的高压耐清洁密封圈可以轻松地耐受恶劣的环境条件。
作为磁驱柔性输送系统的核心组件,卫生型 XTS 的电机模块的安装和拆卸都非常方便快捷。由于用于供电和通信传输的插头触点都在侧面,因此模块的连接也特别简单。电子连接触点的实施可以通过电源线,也可以不通过电源线。可以在不拆卸电机模块的情况下调整电源点或电源数量。
电机模块的模块化设计由用于导轨和动子的两个系统解决方案实现。根据不同的应用需求,只需极小的安装工作量即可将合适的倍福不锈钢导轨直接连接到电机模块上。这种设计可以由两种类型的卫生型动子驱动:一种是不锈钢动子,用于对卫生要求特别高的环境条件,另一种是阳极氧化铝动子,可以输送更大的有效载荷,比不锈钢型号的动态性更高。第二种系统解决方案由一个与电机模块并行运行的导轨和一个动子构成。可为此提供用于电机模块导轨接口安装表面的保护盖以及用于动子的永磁体组。
XTS 通过独立控制运动轨迹各不相同的动子,在机器设备中进行高度灵活的工件输送。用户可以根据自身的需求,使用形状不同的 XTS 电机模块来创建一个或开放或闭合的自定义移动路径。
通过 XTS Track Management 软件功能,可以将 XTS 系统分割成空间上各自独立的轨道段。它们既可以只包含一个电机模块,也可以包含任意数量的电机模块。这些轨道段反过来又形成构件,通过它可以定义各种连接的行进路径。该软件功能可以与诸如主轴或直线电机等机构相结合,轨道段可以与上面的动子一起运动。动子可以在不同的 XTS 系统之间切换。电机模块和动子在任何时候都保持其全部功能,因此,即使是正在移动的轨道段也保持完全可用的部分。Track Management 是 TwinCAT 3 XTS Extension TF5850 软件的一部分。
应用举例
- 在不中断正在运行的产品流情况下插入和移除动子
- 基于软件实现工装夹具更换
- 单独的质量控制
- 集成可选工站
- 分拣出缺陷产品
- 维护间隔脱离生产过程
- 手动作业场所
- 通过将多根 XTS 轨道排列在一起进行产品缓存
- 产品再次回流;例如在涂层过程中,通过封闭的行进路径,可以不改变方向地多次通过工位
- 例如,能够任意配置产品顺序,例如将不同的产品放入包装箱
为项目快速实施提供个性化支持
倍福可以为项目快速实施提供个性化的支持服务,确保用户竞争优势。本地 XTS 产品专家可以为 XTS 系统与创新设备的无缝整合提供技术支持。他们拥有丰富的跨行业专业知识,支持不同层面的整合 — 从概念开发到实施和员工培训。
丰富的应用经验助力实现 XTS 系统的无缝整合
倍福已经实施了数千个 XTS 应用,积累了丰富的经验,能够简单、直接地实施样机。倍福早在概念设计阶段就可为客户提供支持,进行可行性评估并确定可能的周期时间。优化方案由倍福与用户共同开发,以便让用户能够充分利用 XTS 技术的优势。这样用户就能够集中精力于提升其核心竞争力,同时还能够获得 XTS 技术的初次体验。在这个过程中获得的知识技能也可以成为独立实施其它项目的基础。
预装功能模块用作即插即用型解决方案
客户可以通过预装功能模块实现一个即插即用的 XTS 系统:电机模组、导轨和动子可以作为一个完整的单元交付。经过测试的整体系统可以大大减少潜在的错误源。倍福还可以协助进行现场电气安装并提供符合客户规范的应用软件。这样可以为用户实现一个易于集成的低成本整体解决方案。
全方位培训让您轻松上手
无论你是系统实施工程师,还是设备维护维修人员,我们都可以为你提供侧重点不同的 XTS 实践培训课程,我们会根据你的应用领域提供合适的课程内容。
应用报告
倍福于 2012 年推出的 XTS 磁驱柔性输送系统在智能零部件输送领域树立了一个新的标杆,迄今,系统已经历过数次迭代更新,不仅取代了传统输送带,而且还实现了整个设备的创新设计。应用案例如下。
- Multipack system with several XTS systems for different packaging units
- Linear drive system increases plant efficiency
- Quickly and easily from blister to carton packaging
- Linear transport system eliminates slow pick-and-place process
- XTS 助力实现模块化机械设计和高精度定位
- XTS 系统彻底颠覆传统包装机械的设计
- XTS 磁驱柔性输送系统助力实现车用电机制造过程中的灵活定位
- XTS 磁驱柔性输送系统助力将转换时间从 1 小时缩短到1 分钟
- 配备 XTS 系统的椭圆形装配线和基于 PC 的控制技术助力优化塑料软管的切割、卷绕和组装
- XTS 系统助力将高速、灵活的数字印刷整合到包装过程中
- 使用 XTS 实现的高效血浆分离卡生产简化了 HIV 病毒检测
- XTS 位于牙刷包装生产线中的贴标和分组单元的核心位置
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- 提高药瓶盖装配线的灵活性
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