控制器BECKHOFF CX8030生產線

控制器BECKHOFF CX8030生產線
BECKHOFF倍福模塊隨著汽車行業(yè)競爭趨于白熱化，如何加快產品的更新換代，使新車型既美觀，價格又合理，成為生產企業(yè)關注的重點。品質決定成敗，一條高效、穩(wěn)定、可靠的自動化生產線成為各大汽車廠家共同追求的目標。倍福（Beckhoff）作為一家專注于自動化新技術的德資企業(yè)，將基于PC控制技術的產品和解決方案成功應用于汽車行業(yè).

控制器BECKHOFF CX8030生產線

CX8030控制器的接線方式，工作原理由上海勇控自動化提供。

四川成焊寶瑪焊接裝備工程有限公司是專門為汽車工業(yè)及其它工業(yè)部門提供焊接成套設備開發(fā)、設計、制造的高科技企業(yè)。主要產品包括為汽車白車身自動裝焊生產線、焊接夾具、焊接機器人系統(tǒng)、焊接成套設備、焊接傳輸裝置等。

BECKHOFF控制器CX1030-0021
原裝現貨倍福CX1030-0022
BECKHOFF現貨CX1030-0023
倍福全新CX1030-0120
德國進口BECKHOFF CX9010-UC0T
*全新BECKHOFF CX9010-0000
CX9010-0001
CX9010-0002
CX9010-0100
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CX9010-N010
CX9010-N030

倍福CX8030控制器在汽車是經過沖壓、焊裝、涂裝、總裝四個主要工藝過程生產出來的，任何改變車身結構或外形的產品換型都會導致原有焊裝線有所改變。因此焊裝線成為車型升級換代的關鍵環(huán)節(jié)，而其中尤為重要和難于控制的是自動工裝夾具切換環(huán)節(jié)。寶瑪公司在東風汽車生產線上放棄了傳統(tǒng)的系統(tǒng)方案而采用了倍?；赑C的整套解決方案，同時為四種車型提供工裝夾具，從而實現同一條產線生產多種車型的柔性制造能力。

BECKHOFF Automation優(yōu)化系統(tǒng)設計

倍福為自動工裝夾具切換提供了良好的軟、硬件平臺。該工藝主要涉及四種不同工裝夾具的取出、平移、升降、固定、緩存及焊接控制，屬于焊裝車間的核心工藝段，其中涉及了倍福系統(tǒng)的多項核心技術。

控制器BECKHOFF CX8030生產線

圖2所示系統(tǒng)主要涉及工裝夾具的X、Y、Z方向的高速、高精度移動，通過這三個方向的運行實現工裝夾具的柔性切換，切換完成后由夾具夾緊車體，后通過機械手實現精確焊接。用戶希望將切換節(jié)拍控制在8s以內，由于系統(tǒng)負載相對較大有3~4噸，因此其動態(tài)響應性能成為控制的關鍵點。另外由于現場布線復雜、空間有限，如何選擇合適的現場I/O也相當重要。還有如何實現系統(tǒng)的高穩(wěn)定、可靠性也是系統(tǒng)設計的一大要素。綜合以上情況，用戶在系統(tǒng)硬件上選用了倍福Intel Core i5, 2 Cores的高性能C6920-0030作為核心控制器，同時擴展兩塊FC9022 EtherCAT網口，并選用緊湊外形、高防護等級IP67的EP系列現場端子模塊來構建整個硬件平臺，其中每塊網卡都形成EtherCAT環(huán)網結構，其中一路用于I/O控制——專處理外部I/O，實現各種邏輯連鎖及輔助控制；另一路用于運動控制——實現工裝夾具的高效傳動。這樣的冗余環(huán)網結構讓控制系統(tǒng)的硬件可靠性提升了一倍。傳動系統(tǒng)也采用了倍福高性能的AX5000系列、EtherCAT網絡伺服驅動器及高動態(tài)響應的AM8000及AM3000系列伺服電機。

為了滿足對大負載的精確高效控制，C6920-0030中裝載了倍福的TwinCAT NC PTP實時運動控制軟件, 其位置算法周期可以低至500μs,是一套功能完善的經典位置閉環(huán)算法。同時借助于EtherCAT的分布式時鐘技術（Distributed Clocks）實現了各伺服軸間的精確指令，同步消除了網絡傳輸的延時。運行過程中及終定位的控制性能上采用TwinCAT NC PTP中的PID+速度+加速度前饋控制方式，很好地保證了速度動態(tài)精度及消除了超調（如圖3所示），尤其在Z軸垂直升降運動中工裝夾具與支撐托架總重量超過了5噸，系統(tǒng)需要出約3500N·m的力矩并且運動過程還需要“懸停”，這對系統(tǒng)提出了又一重大考驗。