傳感器是工業(yè) 4.0 的門(mén)戶(hù)和紐帶。作為智慧工廠的數(shù)據(jù)提供者，傳感器具有不可或缺的地位。除了單純獲取數(shù)據(jù)與信息，傳感器還能夠自行對(duì)采集到的測(cè)量數(shù)據(jù)完成進(jìn)一步處理，并自主完成傳輸。德國(guó)著名傳感器生產(chǎn)商威格樂(lè)（Wenglor）需要生產(chǎn)小批量和個(gè)性化定制產(chǎn)品，以適應(yīng)不同客戶(hù)的需求波動(dòng)，靈活高效地生產(chǎn)產(chǎn)品。該公司安裝的機(jī)器人裝配單元經(jīng)過(guò)智能設(shè)計(jì)，其產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新性均得到了證明。

機(jī)器人在工業(yè)4.0環(huán)境下裝配智能傳感器

挑戰(zhàn)

市場(chǎng)需求催生靈活、高效的生產(chǎn)方式

傳感器制造商必須具有創(chuàng)新意識(shí)，在生產(chǎn)數(shù)值集成過(guò)程中產(chǎn)品的準(zhǔn)確性和可靠性至關(guān)重要。位于德國(guó)的威格樂(lè)工廠因產(chǎn)能無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)增長(zhǎng)的需求，考慮采用高效自動(dòng)化生產(chǎn)方式提高產(chǎn)量和質(zhì)量。

在威格樂(lè)工廠車(chē)間機(jī)器人智能生產(chǎn)單元中，集成了史陶比爾TX60L六軸機(jī)器人和NET主機(jī)程序等關(guān)鍵設(shè)備。不同光電傳感器系列的模塊被快速、精確地組裝起來(lái)。光學(xué)模塊數(shù)量范圍從100到2000個(gè)不等。由于該系統(tǒng)的靈活性和主機(jī)程序的控制技術(shù)，只需調(diào)整適當(dāng)?shù)倪^(guò)程序列，幾分鐘內(nèi)便可重新調(diào)整裝配方式，擁有無(wú)限可能性。

威格樂(lè)的軟件開(kāi)發(fā)工程師Michael Martin解釋道：“機(jī)器人程序支持任何產(chǎn)品規(guī)格，PLC中的執(zhí)行步驟可自由支配，單元的工具靈活度非常高，這給了我們很大的自由度。因此，該系統(tǒng)不僅可以調(diào)節(jié)鏡頭，還可以管理各種裝配應(yīng)用?！?/p>

機(jī)器人單元包含兩個(gè)相同的調(diào)整站，可以高精度對(duì)準(zhǔn)鏡頭

解決方案

機(jī)器人支持多規(guī)格組件裝配生產(chǎn)

史陶比爾TX60L六軸機(jī)器人執(zhí)行三個(gè)光學(xué)模塊組件的傳輸鏡頭和接收鏡頭處理過(guò)程。機(jī)器人在托盤(pán)上來(lái)回移動(dòng)，其工作范圍可達(dá)920毫米，足以到達(dá)單元內(nèi)的所有站點(diǎn)。裝配過(guò)程從機(jī)器人拾取無(wú)鏡頭的光學(xué)模塊開(kāi)始。機(jī)器人首先移動(dòng)到一個(gè)工作站，由威格樂(lè)weQube智能相機(jī)捕捉組件的位置，隨后，機(jī)器人開(kāi)始處理傳輸鏡頭和接收鏡頭。

TX60L每次拾起一個(gè)鏡頭，將其傳送到智能相機(jī)檢測(cè)站，由它確定鏡頭在夾具中的位置，并將其放置在傳送位置。接下來(lái)，機(jī)器人手臂轉(zhuǎn)向另一個(gè)工作站，在該工作站上將粘合劑粘貼到模塊的鏡頭座上。在其裝配位置，光學(xué)模塊通過(guò)IO-link通信來(lái)控制加緊、連接和配置。最后，史陶比爾TX60L機(jī)器人將光學(xué)模塊組件精確地放入容器中。

智能相機(jī)檢測(cè)到光學(xué)模塊在夾具中的位置

機(jī)器人再按精度將其放在準(zhǔn)確的裝配位置

“將模塊定位在固定臺(tái)上需要高精度的機(jī)器人，我們的操作公差在零點(diǎn)零幾毫米內(nèi)。史陶比爾機(jī)器人能輕松滿(mǎn)足高精度要求，并能快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行定位?！盡artin補(bǔ)充道。

為了縮短周期時(shí)間，調(diào)整站的設(shè)計(jì)是相同的。史陶比爾機(jī)器人憑借其出色的動(dòng)態(tài)性能，可以交替操作兩個(gè)相同的工位。單元的獨(dú)立元素之間的所有通信都是通過(guò)EtherCAT進(jìn)行的。支持EtherCAT選項(xiàng)也是選擇史陶比爾機(jī)器人的一個(gè)決定因素。

TX60L機(jī)器人處理光學(xué)模塊，并在托盤(pán)上傳輸鏡頭和接收鏡頭

客戶(hù)應(yīng)用

數(shù)字化帶來(lái)前所未有的靈活性

當(dāng)許多人仍然在抽象地談?wù)摴I(yè)4.0時(shí)，威格樂(lè)的開(kāi)發(fā)工程師團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在機(jī)器人單元中達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。自動(dòng)化單元執(zhí)行過(guò)程可以根據(jù)需要進(jìn)行配置，各個(gè)步驟的數(shù)量可以有差異，對(duì)于每個(gè)步驟，所有相關(guān)參數(shù)都會(huì)被存儲(chǔ)，這樣所有細(xì)節(jié)的流程都可以被追溯。

威格樂(lè)憑借其開(kāi)創(chuàng)性的裝配單元，展示了現(xiàn)代控制技術(shù)和高性能機(jī)器人如何將生產(chǎn)力和靈活性提高到新高度。該系統(tǒng)可以滿(mǎn)足制造商的期望，并以最大的可能性來(lái)完成工作。如果不需要進(jìn)行鏡頭調(diào)整的任務(wù)，還可以進(jìn)行連接器組裝。這是一項(xiàng)非常具有前瞻性的投資。

Michael Martin

威格樂(lè)公司軟件開(kāi)發(fā)工程師

傳感技術(shù)在工業(yè)4.0的發(fā)展中獲益匪淺，這也推動(dòng)著傳感器市場(chǎng)的發(fā)展。我們已經(jīng)在計(jì)劃下一階段的機(jī)器人自動(dòng)化建設(shè)，以滿(mǎn)足對(duì)智能傳感技術(shù)的巨大需求。

客戶(hù)收益

• 精度高、工作范圍廣

• 出色的動(dòng)態(tài)性能

• 靈活且高效的生產(chǎn)方式

• 生產(chǎn)效率大幅提高

• 通信方式更兼容