荷蘭 IMS 公司在為全自動電子模塊組裝系統(tǒng)尋找高精度輸送系統(tǒng)的過程中,在倍福找到了合適的解決方案。XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)的重復(fù)定位精度達(dá)到了 ±10 μm 的級別,這能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的精準(zhǔn)定位。此外,XTS 組件的模塊化設(shè)計為方便系統(tǒng)適應(yīng)不斷變化的生產(chǎn)需求提供了基礎(chǔ)。
智能產(chǎn)品輸送系統(tǒng)在微組裝中的應(yīng)用
IMS 公司的新生產(chǎn)平臺可以在需要時通過添加工站的方式輕松區(qū)分和擴(kuò)展生產(chǎn)線。
總部位于荷蘭阿爾默勒的 IMS 公司,近十年來一直致力于研發(fā)用于微小零件生產(chǎn)(比如智能手機(jī)中使用的光模塊)的高科技裝配線。IMS 公司技術(shù)總監(jiān) Henri Paus 參與研發(fā)并見證了數(shù)十條此類生產(chǎn)線的成功:“我們在亞洲的一個客戶目前是這類系統(tǒng)的市場領(lǐng)導(dǎo)者?梢哉f,數(shù)代智能手機(jī)中的攝像頭模組都極有可能是在我們的其中一條裝配線上生產(chǎn)出來的!
盡管工藝時間變長,
但產(chǎn)能仍維持高水平
智能手機(jī)生產(chǎn)商每年都會推出一些新機(jī)型。生產(chǎn)商如果想要與這些產(chǎn)品的短開發(fā)周期保持步調(diào)一致,必須擁有靈活的生產(chǎn)系統(tǒng),才能適應(yīng)不斷變化的生產(chǎn)需求。此外,現(xiàn)代智能手機(jī)使用的高端元器件也更多。“隨著智能手機(jī)內(nèi)使用的元器件越來越多,體積也越來越小,這就需要我們改變現(xiàn)有的裝配方式!盚enri Paus 在說明研發(fā)新裝配線的必要性時說道,因為第一代 IMS 生產(chǎn)線顯然已不再能夠滿足這些要求!傲硪粋因素是,現(xiàn)在生產(chǎn)線的加工節(jié)拍為 4 至 5 秒/件,所需時間是以前平均節(jié)拍(2 秒)的兩倍左右!盚enri Paus 說道。
結(jié)合實際情況來說:2 秒的節(jié)拍相當(dāng)于年產(chǎn)量約 1000 萬件,F(xiàn)在光學(xué)器件所需的進(jìn)料時間意味著如果使用現(xiàn)有的系統(tǒng)設(shè)計,產(chǎn)量將會大幅減少。而實際上,在流水線型生產(chǎn)系統(tǒng)中,整體系統(tǒng)性能取決于最慢的環(huán)節(jié)。Henri Paus:“產(chǎn)量減半是絕不允許的,因此必須開發(fā)出一個靈活的生產(chǎn)平臺,才能應(yīng)對產(chǎn)品規(guī)格更換和較慢的工藝步驟帶來的挑戰(zhàn)!盚enri Paus 總結(jié)道。生產(chǎn)線上布署的各個工藝模塊和工站必須具有足夠的性能,這意味著只需要在精度方面做一些改進(jìn)!白畲蟮恼系K是我們一直以來所使用的輸送系統(tǒng)!盚enri Paus 回憶道。倍福的 XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,并配備高性能軟件,可以解決我們的難題。
Henri Paus 概述了 XTS 系統(tǒng)與他們之前自主研發(fā)的輸送系統(tǒng)之間的主要區(qū)別:“現(xiàn)在動子不再需要互連,因此可以作為單獨(dú)的伺服軸單獨(dú)移動!盜MS 因此能夠在較快的工藝步驟之后對動子進(jìn)行緩沖,并讓大量動子同時進(jìn)入多個較慢的工站。“通過這種方式,盡管生產(chǎn)線上有些環(huán)節(jié)速度很慢,但我們依然能夠維持高產(chǎn)能!盚enri Paus 說道。
為后續(xù)擴(kuò)展提供靈活性
Henri Paus 在介紹 XTS 系統(tǒng)的其它優(yōu)勢時說道:“模塊化的 XTS 輸送系統(tǒng)非常靈活,滿足了我們客戶生產(chǎn)各種復(fù)雜產(chǎn)品的需求。”如果裝配線需要根據(jù)新的產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整,可以隨時擴(kuò)展,只需要在生產(chǎn)系統(tǒng)中插入新的單元,同時增加工站即可。IMS 公司通過 250 毫米小網(wǎng)格尺寸的模塊化 XTS 系統(tǒng)的對輸送系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)展。操作人員可以在短短幾個小時內(nèi)用轉(zhuǎn)換后的系統(tǒng)恢復(fù)生產(chǎn)。“我們的競爭對手提供的解決方案完全沒有這個選項。”Henri Paus 說道。
IMS 公司與倍福的 XTS 技術(shù)專家合作,通過經(jīng)過預(yù)裝和測試的模組形式設(shè)計了一款定制化的解決方案,其中還集成了海普克公司(HepcoMotion)的 GFX 環(huán)形導(dǎo)軌系統(tǒng)。Henri Paus 補(bǔ)充說道:“這不僅要求機(jī)械部分可以快速拆卸分離,還要求電氣和控制可以通過接頭脫開。同時可以將軟件劃分為相應(yīng)的模塊,這也為我們提供了極大的靈活性!
定位精度高達(dá) ±10 μm
需要安裝的光模塊尺寸通常只有 5 到 18 毫米,輸送定位精度至少需要達(dá)到 ±50 μm。若要實現(xiàn)這一精度,還需要考慮溫度以及 XTS 動子的最小振動等影響因素!癤TS 深度集成在我們的控制架構(gòu)中,因此,我們可以輕松地補(bǔ)償此類影響因素!北陡6魉购盏罗k事處負(fù)責(zé)人 Bernard Gerdes 解釋道。例如,IMS 公司額外使用了傳感器以補(bǔ)償溫度變化帶來的影響。盡管設(shè)備位于恒溫潔凈室中,但 XTS 輸送系統(tǒng)的溫度會出現(xiàn)變化,需要進(jìn)行補(bǔ)償。
“我們與倍福和海普克一起,成功實現(xiàn)了精確的產(chǎn)品輸送定向和定位!盚enri Paus 強(qiáng)調(diào)道,F(xiàn)在,IMS 通過減振和上述的溫度補(bǔ)償功能,能夠以高達(dá) ±10 μm 的極高精度定位工站上的運(yùn)載裝置。
第一套系統(tǒng)的巨大靈活性
在實踐應(yīng)用中得到驗證
IMS 對其第二代光模塊生產(chǎn)線有很高的期望,Henri Paus 解釋道:“我預(yù)計,在未來幾年內(nèi),我們將能夠在市場推出至少與第一代系統(tǒng)一樣多的 3PX 生產(chǎn)平臺。這是由于像智能手機(jī)中使用的小型光學(xué)器件現(xiàn)在也越來越多地被應(yīng)用于顯示器、無人機(jī)和汽車中。此外,IMS 平臺的靈活性、模塊化和可擴(kuò)展性在其它完全不同的裝配應(yīng)用中也具有優(yōu)勢,例如醫(yī)療器械和制藥設(shè)備的零部件生產(chǎn)!
IMS 已經(jīng)通過其第一個系統(tǒng)證明了 3PX 生產(chǎn)平臺的靈活性!熬驮谖覀儨(zhǔn)備發(fā)貨時,客戶突然問我們,是否可以將系統(tǒng)用于生產(chǎn)比最初指定的規(guī)格大得多的產(chǎn)品。” Henri Paus 說道,“我們完全無需重新設(shè)計系統(tǒng),只需要把一些零部件做得大一點(diǎn)即可。僅需幾周,重新組裝后的設(shè)備就能準(zhǔn)備發(fā)貨了!
IMS 對其第二代光模塊生產(chǎn)線有很高的期望,Henri Paus 解釋道:“我預(yù)計,在未來幾年內(nèi),我們將能夠在市場推出至少與第一代系統(tǒng)一樣多的 3PX 生產(chǎn)平臺。這是由于像智能手機(jī)中使用的小型光學(xué)器件現(xiàn)在也越來越多地被應(yīng)用于顯示器、無人機(jī)和汽車中。此外,IMS 平臺的靈活性、模塊化和可擴(kuò)展性在其它完全不同的裝配應(yīng)用中也具有優(yōu)勢,例如醫(yī)療器械和制藥設(shè)備的零部件生產(chǎn)。”
IMS 已經(jīng)通過其第一個系統(tǒng)證明了 3PX 生產(chǎn)平臺的靈活性!熬驮谖覀儨(zhǔn)備發(fā)貨時,客戶突然問我們,是否可以將系統(tǒng)用于生產(chǎn)比最初指定的規(guī)格大得多的產(chǎn)品。” Henri Paus 說道,“我們完全無需重新設(shè)計系統(tǒng),只需要把一些零部件做得大一點(diǎn)即可。僅需幾周,重新組裝后的設(shè)備就能準(zhǔn)備發(fā)貨了!
關(guān)于德國倍福(BECKHOFF)
德國倍福自動化有限公司的總部位于德國威爾市。公司在世界各地設(shè)有分支機(jī)構(gòu),加上全球的合作伙伴,目前公司業(yè)務(wù)已遍及70多個國家和地區(qū)。
倍福始終以基于PC的自動化新技術(shù)作為公司的發(fā)展理念,所生產(chǎn)的工業(yè)PC、 現(xiàn)場總線模塊、驅(qū)動產(chǎn)品和 TwinCAT自動化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng),可為各個工控領(lǐng)域提供開放式自動化系統(tǒng)和完整的解決方案。30多年來,倍福公司的元件和系統(tǒng)解決方案在世界各地得到了廣泛的應(yīng)用。2001年3月德國倍福在北京設(shè)立中國區(qū)第一個代表處,2007年5月德國倍福在上海成立獨(dú)資公司,并將中國區(qū)總部遷至上海。此后公司業(yè)務(wù)進(jìn)入了一個快速發(fā)展時期,目前已在北京、廣州、成都、武漢、南京等全國26個大中城市設(shè)立了辦 事處。隨著倍福各種具有良好性價比的新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷進(jìn)入中國市場,其勇于打破傳統(tǒng)控制模式,傾力推廣PC控制技術(shù)的理念已被越來越多的中國用戶所接受。
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