倍福基于 PC 的控制系統(tǒng)和 TwinCAT 軟件以及機(jī)器人技術(shù)，使砂帶磨床可實現(xiàn)自動打磨，減少人工的參與，提高了打磨效率。

帕瑪自動化科技（蘇州）有限公司成立于 2015 年 8 月，位于蘇州工業(yè)園區(qū)現(xiàn)代工業(yè)坊，是德國帕瑪公司砂帶磨床亞太區(qū)生產(chǎn)、服務(wù)基地及銷售總部。德國帕瑪公司很早就已經(jīng)是倍福的忠實客戶，為其砂帶磨床配備了倍福基于 PC 和 EtherCAT 的整套控制和驅(qū)動解決方案。

蘇州帕瑪致力于用尖端的自動化打磨解決方案改變國內(nèi)鈑金行業(yè)傳統(tǒng)的手工打磨工藝，推廣環(huán)保、高效的自動化打磨解決方案，并提供更多鈑金打磨定制化的解決方案。帕瑪產(chǎn)品范圍涵蓋標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及適用于客戶工藝流程的定制方案，如可加工的工件例如機(jī)箱機(jī)柜、廚具外罩、食藥機(jī)械或包裝設(shè)備的覆蓋件等等。

尤其在食品及制藥設(shè)備行業(yè)，更精細(xì)的表面拋光效果意味著更少的污垢。這些應(yīng)用場合的打磨質(zhì)量要求往往非常高，手工打磨的勞動強(qiáng)度很大，而且打磨過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，對打磨工人的身體健康構(gòu)成危害。因此，只有提高砂帶打磨的自動化水平，才能夠保證鈑金產(chǎn)品打磨后穩(wěn)定的高質(zhì)量和打磨工藝的高效性，即便是針對小批量的甚至是最小批量大小為 “1” 的情況?；诖宋覀冮_發(fā)了新一代拋光打磨設(shè)備。倍?；?/span> PC 的控制系統(tǒng)和 TwinCAT 軟件以及機(jī)器人技術(shù)，使砂帶磨床可實現(xiàn)自動打磨，減少了人工的參與，提高了打磨效率。

實現(xiàn)高精度和高動態(tài)性的硬件架構(gòu)

蘇州帕瑪?shù)膫鹘y(tǒng)機(jī)型已經(jīng)采用了倍?？刂破?。這次新開發(fā)的機(jī)器人拋光打磨設(shè)備在 TwinCAT 軟件上實現(xiàn)編程以及示教和操作。

蘇州帕瑪公司總經(jīng)理朱月陽先生解釋道：“倍福基于 PC 的控制技術(shù)非常靈活，即使是復(fù)雜的算法也能方便地進(jìn)行編程，TwinCAT 的軟件功能豐富，可以滿足我們拋光打磨設(shè)備產(chǎn)品的通用需求。特別是倍?；?/span> PC 的控制系統(tǒng)和 TwinCAT 軟件，具有出色的實時性，因此也可以實現(xiàn)復(fù)雜的運動控制。”

倍福的產(chǎn)品系列涵蓋了從 EtherCAT I/O 到伺服驅(qū)動產(chǎn)品以及完整的控制系統(tǒng)等所有所需的自動化組件。新一代砂帶磨床的控制系統(tǒng)采用了倍福 CX2020 高性能嵌入式控制器和 CP2915 多點觸控面板，以及功能強(qiáng)大的 AX8000 多軸伺服系統(tǒng)和 AM8000 伺服電機(jī)。另外，為了提高設(shè)備的安全性，整個系統(tǒng)還配備了 TwinSAFE 安全模塊。

機(jī)器人拋光打磨設(shè)備

機(jī)器人的 X 和 Y 軸采用龍門軸結(jié)構(gòu)，另外機(jī)器人的 ABC 軸各自配備了一個伺服電機(jī)，再加上一個打磨頭 Z 軸，構(gòu)造出 6 個自由度的直線和旋轉(zhuǎn)運動。

基于 EtherCAT 的 AX8000 緊湊型驅(qū)動系統(tǒng)將功能強(qiáng)大的 FPGA 技術(shù)和 ARM 多核處理器完美結(jié)合在一起?；?/span> FPGA 的控制算法和多通道電流控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電流環(huán)的采樣和響應(yīng)時間小于 1 μs 以及低至 16 μs 的速度環(huán)控制循環(huán)時間，具體取決于所配置的開關(guān)頻率，能夠滿足電機(jī)寬泛的調(diào)節(jié)范圍和高動態(tài)的機(jī)器人動作要求。

加上其 EtherCAT I/O 端子模塊系統(tǒng)，為滿足帕瑪產(chǎn)品強(qiáng)大的模塊化設(shè)計制造理念提供了必要的速度和靈活性。此外，通過 TwinSAFE，所需的安全功能可以作為控制解決方案的一個不可或缺的組成部分實施：例如，如果按下急停按鈕或皮帶斷裂，在主驅(qū)動電機(jī)切換到無扭矩運行之前，驅(qū)動器可以通過一個斜坡下降功能以最快速度讓其停機(jī)。在光感保護(hù)設(shè)置模式下，如果啟動安全措施，TwinSAFE 會將進(jìn)給速度降至每分鐘 2 米。

軟件平臺助力實現(xiàn)靈活的磨削工藝

傳統(tǒng)的打磨設(shè)備只能實現(xiàn)打磨頭以及 X、Y 方向的自動控制，這只能打磨平面。對于一些曲面以及兩個平面之間的曲面過渡，還需要人工介入。相比之下，基于機(jī)器人的拋光打磨設(shè)備不僅能自動打磨平面，還能打磨曲面。對于六個自由度的運動，只需用一個手輪來追蹤工件的輪廓，示教其起始點，并輸入所需的進(jìn)給速度即可完成程序的輸入。每個工件目前可以輸入八個面，每個面最多可以示教 32 個過渡點以及 8 個打磨配方。

系統(tǒng)采用倍福 TwinCAT 3 軟件，通過觸摸屏上的示教點輕松實現(xiàn)機(jī)器人的軌跡運動。在設(shè)置好磨削工藝配方后，蘇州帕瑪?shù)南到y(tǒng)會自動裝載鈑金件，利用軌跡插補(bǔ)完成平面、圓弧面和不規(guī)則曲面的自動打磨，以及自動上下料。TwinCAT 3 NCI 可以實現(xiàn) 3 軸插補(bǔ)以及 5 個輔助軸的運動，其豐富的 G 代碼指令和平滑過渡類型為機(jī)器人精確穿越示教點提供了保障，并提高了開發(fā)效率。

基于 PC 的控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

蘇州帕瑪認(rèn)為，基于 PC 的控制技術(shù)的核心優(yōu)勢在于其模塊化性、控制組件的靈活應(yīng)用以及組建最佳控制系統(tǒng)的能力。還有一點比較重要的是，加工不同形狀工件時的編程速度以及控制系統(tǒng)的靈活性。朱月陽先生總結(jié)道：“倍福的 TwinCAT 軟件功能強(qiáng)大，應(yīng)用靈活。未來還會有圖形 G 代碼的導(dǎo)入、機(jī)器人抓取、傳動帶同步等一系列打磨工藝，只有倍?？刂破鞑拍芡耆珴M足要求，PC 控制技術(shù)通過集成運動控制、機(jī)器人算法、可視化觸摸界面，為我們實現(xiàn)拋光設(shè)備上機(jī)器人的應(yīng)用提供了巨大的便利，這種通用集成的控制架構(gòu)簡化了工作流程，降低了解決方案的總體成本。”

設(shè)備的主要特點