倍福自动化：TwinCAT 3 NC I 在机器人抛光打磨设备上的应用.docx

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1、倍福自动化：TwinCAT3NCI在机器人抛光打磨设备上的应用倍福自动化：TwinCAT3NCI在机器人抛光打磨设备上的应用成立于2021年度8月，位于苏州工业园区当代工业坊，是德国帕玛公司砂带磨床亚太区消费、效劳基地及销售总部。德国帕玛公司很早就已经是倍福的忠实客户，为其砂带磨床装备了倍福基于PC和EtherCAT的整套控制和驱动解决方案。苏州帕玛致力于用尖端的自动化打磨解决方案改变国内钣金行业传统的手工打磨工艺，推广环保、高效的自动化打磨解决方案，并提供更多钣金打磨定制化的解决方案。帕玛产品范围涵盖标准设备及适用于客户工艺流程的定制方案，如可加工的工件例如机箱机柜、厨具外罩、食药机械或者包

2、装设备的覆盖件等等。尤其在食品及制药设备行业，更精细的外表抛光效果意味着更少的污垢。这些应用场合的打磨质量要求往往非常高，手工打磨的劳动强度很大，而且打磨经过中会产生大量的粉尘，对打磨工人的身体安康构成危害。因此，只有进步砂带打磨的自动化程度，才可以保证钣金产品打磨后稳定的高质量和打磨工艺的高效性，即便是针对小批量的甚至是最小批量大小为“1的情况。基于此我们开发了新一代抛光打磨设备。倍福基于PC的控制系统和TwinCAT软件和技术，使砂带磨床可实现自动打磨，减少了人工的介入，进步了打磨效率。实现高精度和高动态性的硬件架构苏州帕玛的传统机型已经采用了倍福控制器。这次新开发的机器人抛光打磨设备在T

3、winCAT软件上实现编程和示教和操作。苏州帕玛公司总经理朱月阳先生解释道：“倍福基于PC的控制技术非常灵敏，即使是复杂的算法也能方便地进展编程，TwinCAT的软件功能丰富，可以知足我们抛光打磨设备产品的通用需求。十分是倍福基于PC的控制系统和TwinCAT软件，具有出色的实时性，因此可以以实现复杂的运动控制。倍福的产品系列涵盖了从EtherCATI/O到伺服驱动产品和完好的控制系统等所有所需的自动化组件。新一代砂带磨床的控制系统采用了倍福CX2020高性能嵌入式控制器和CP2915多点触控面板，和功能强大的AX8000多轴伺服系统和AM8000伺服电机。另外，为了进步设备的平安性，整个系统

4、还装备了TwinSAFE平安模块。机器人抛光打磨设备机器人的X和Y轴采用龙门轴构造，另外机器人的ABC轴各自装备了一个伺服电机，再加上一个打磨头Z轴，构造出6个自由度的直线和旋转运动。基于EtherCAT的AX8000紧凑型驱动系统将功能强大的FPGA技术和ARM多核处理器完美结合在一起。基于FPGA的控制算法和多通道电流控制技术可以实现电流环的采样和响应时间小于1s和低至16s的速度环控制循环时间，详细取决于所配置的开关频率，可以知足电机广泛的调节范围和高动态的机器人动作要求。加上其EtherCATI/O端子模块系统，为知足帕玛产品强大的模块化设计制造理念提供了必要的速度和灵敏性。此外，通过

5、TwinSAFE，所需的平安功能可以作为控制解决方案的一个不可或者缺的组成局部施行：例如，假如按下急停按钮或者皮带断裂，在主驱动电机切换到无扭矩运行之前，驱动器可以通过一个斜坡下降功能以最快速度让其停机。在光感保护设置形式下，假如启动平安措施，TwinSAFE会将进给速度降至每分钟2米。软件平台助力实现灵敏的磨削工艺传统的打磨设备只能实现打磨头和X、Y方向的自动控制，这只能打磨平面。对于一些曲面和两个平面之间的曲面过渡，还需要人工参与。相比之下，基于机器人的抛光打磨设备不仅能自动打磨平面，还能打磨曲面。对于六个自由度的运动，只需用一个手轮来追踪工件的轮廓，示教其起始点，并输入所需的进给速度即可

6、完成程序的输入。每个工件目前可以输入八个面，每个面最多可以示教32个过渡点和8个打磨配方。系统采用倍福TwinCAT3软件，通过触摸屏上的示教点轻松实现机器人的轨迹运动。在设置好磨削工艺配方后，苏州帕玛的系统会自动装载钣金件，利用轨迹插补完成平面、圆弧面和不规那么曲面的自动打磨，和自动上下料。TwinCAT3NCI可以实现3轴插补和5个辅助轴的运动，其丰富的G代码指令和平滑过渡类型为机器人准确穿越示教点提供了保障，并进步了开发效率。基于PC的控制技术的应用优势苏州帕玛认为，基于PC的控制技术的核心优势在于其模块化性、控制组件的灵敏应用和组建最正确控制系统的才能。还有一点比拟重要的是，加工不同形

7、状工件时的编程速度和控制系统的灵敏性。朱月阳先生总结道：“倍福的TwinCAT软件功能强大，应用灵敏。将来还会有图形G代码的导入、机器人抓取、传动带同步等一系列打磨工艺，只有倍福控制器才能完全知足要求，PC控制技术通过集成运动控制、机器人算法、可视化触摸界面，为我们实现抛光设备上机器人的应用提供了宏大的便利，这种通用集成的控制架构简化了工作流程，降低解析决方案的总体本钱。设备的主要特点全伺服和柔性双砂带磨床OG-Twin-3107-AF的主要特点：多根轴之间协作配合(最多10根伺服轴);机械手负载才能达50kg;有5根用于旋转特殊工件(和机器人一样灵敏)的集成式伺服轴;与全自动刀具协同动作，可轻松磨削形状复杂的工件;基于TwinCAT3和机器人算法对轴进展插补控制。该设备专为全自动打磨和抛光而设计，不仅可以批量消费如机箱机柜、厨具外罩等工件，而且可以快速更换不同模具，实现多种消费形式。0