Beckhoff TwinCAT机器人运动学功能库和伺服技术提高了食品包装行业的效率(2)

MULTIVAC 使用Beckhoff AX5206 型号的 2 通道EtherCAT伺服驱动器，用于控制电机和拾放系统，从而可以运行两个相同或不同尺寸的电机。所使用的不锈钢伺服电机包括额定扭矩为 3.9 Nm、堵转扭矩为 4.5 Nm 及峰值扭矩为 16.5 Nm 的 AM8843 型号以及额定扭矩为5.1 Nm、堵转扭矩为6.0 Nm 及峰值扭矩为 22.5 Nm 的 AM8852 型号。这样可以与高速EtherCAT通讯系统配套使用，实现高动态和高精度的搬运任务。

AM8800 电机采用的单电缆技术(OCT)不仅降低了布线成本，同时也最大限度地减少了灰尘的沉积，因为它减少了 50%的电机电缆和连接器用量

单电缆技术提高了卫生性，降低了成本

伺服电机的电缆接头也和外壳一样，采用“卫生型设计”。在卫生安全方面，Beckhoff的单电缆技术(OCT)在连接 AM8800 系列伺服电机时，还有另一个好处，AloisAllgaier指出：“由于不再需要其中的一根常用的电机连接电缆，包装袋也就少了一个会引起污染物的地方。这也是我们决定选用 OCT 时的另一个重要因素。”

此外，可以充分利用 OCT 的重要优点，如减少组件和调试成本。最后，由于电机的反馈信号直接沿着导体被送到电源中，可以省掉一根电缆和接头，从而节省了材料成本和布线成本。

机器人技术、运动控制和 PLC 在同一个动态软件平台上运行

Beckhoff的TwinCAT自动化软件将 PLC、运动控制和机器人技术整合在一个集成式平台中，这是 PC 控制技术所具备的决定性优势，AloisAllgaier从一开始就持这一观点：“甚至在开发机器人手臂时，我们确定我们不希望使用一个单独的机器人控制器。TwinCAT让整个控制技术在一个软件系统中全面实施，且调试工作可以非常迅速地完成。例如，不锈钢电动机可以通过伺服驱动器轻松整合到软件中，且我们的应用程序的运动顺序也可以通过TwinCAT NC PTP 和运动学功能库高效实现。”

机器人功能可以使用“TwinCAT运动学变换”自动化软件进行映射。TwinCAT增补软件被透明集成到现有的运动控制系统中。因此，机器人及运动控制功能可以在一个协调的环境中优化同步。例如，3D Delta 运动可以毫不费力地与“飞锯”功能连接，以便与输送带同步，拾放包装。各类机器人运动学都可实现，可以在直角坐标系中使用 DIN-66025 命令或者 PLC 中与PLCopen兼容的组件对动作进行编程。集成的动态预控制确保运动在高加速度和高速情况下仍能够保持高精度。TwinCAT运动学变换功能库包含直角坐标运动、二维并联运动、剪切运动、起重机和滚轴运动，3D Delta 运动和 SCARA 运动。

通过符合 FDA 标准的不锈钢面板型 PC 实现直观操作

AloisAllgaier认为，PC 控制的优点在系统灵活性方面不仅仅局限于控制软件：“我们可以完全根据需求提供两个具有不同控制方案的搬运模块：一方面，这可能是一个模块化的系统，换句话说，拥有其自己的嵌入式控制器。另一方面，模块可以采用一个更深入地集成在包装系统的元件的形式，并在主包装机械的控制器上作为软件运行。Beckhoff的自动化技术通过这种灵活性为用户提供了一个很大的优势。搬运机器人相应地运行，或者通过其自身的 HMI，或者通过包装机终端。”

定制设计的 CP7201 面板型 PC 采用高品质不锈钢设计，有一个 12 英寸的触摸屏，被用作为显示和操作终端，其防护等级为 IP 65。该面板型 PC 的特点与不锈钢伺服电机一样，都采用“卫生型设计”，换句话说，其外壳采用无缝设计，配有一个齐平安装式触摸面板。MULTIVAC 的 HMI 2.0 用户界面可以简单、直观、可靠地操作搬运模块以及整台包装机械。纯文本信息显示、丰富的图形和视频序列、200 个自由分配的程序预设、36 个可用的界面语言，以及多层次的访问权限管理也有助于在世界各地进行直观、安全的操作。

MULTIVAC 使用 2 通道EtherCAT伺服驱动器 AX5206 完成精确的拾放任务

一台 CX1030 嵌入式控制器、TwinCAT NC PTP 和EtherCAT通讯系统确保高速、高精度地控制搬运模块的顺序

AloisAllgaier，MULTIVAC 公司控制技术部门主管：“多亏了我们自己的机器人系统，我们的包装和搬运系统可以满足严格的卫生安全标准。”

搬运模块既可以通过包装机的 HMI 2.0 用户界面操作，也可以配备Beckhoff为 MULTIVAC 量身定制的CP7201 面板型 PC