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資訊頻道智能產品輸送系統在微組裝中的應用
荷蘭 IMS 公司在為全自動電子模塊組裝系統尋找高精度輸送系統的過程中，在倍福找到了合適的解決方案。XTS 磁驅柔性輸送系統的重復定位精度達到了 ±10 μm 的級別，這能夠實現產品的精準定位。此外，XTS 組件的模塊化設計為方便系統適應不斷變化的生產需求提供了基礎。
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用于微小零件生產（比如智能手機中使用的光模塊）的高科技裝配線。IMS 公司技術總監 Henri Paus 參與研發并見證了數十條此類生產線的成功：“我們在亞洲的一個客戶目前是這類系統的市場領導者。可以說，數代智能手機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出來的。”
盡管工藝時間變長，但產能仍維持高水平
智能手機生產商每年都會推出一些新機型。生產商如果想要與這些產品的短開發周期保持步調一致，必須擁有靈活的生產系統，才能適應不斷變化的生產需求。此外，現代智能手機使用的高端元器件也更多。“隨著智能手機內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有的裝配方式。”Henri Paus 在說明研發新裝配線的必要性時說道，因為第一代 IMS 生產線顯然已不再能夠滿足這些要求。“另一個因素是，現在生產線的加工節拍為 4 至 5 秒/件，所需時間是以前平均節拍（2 秒）的兩倍左右。”Henri Paus 說道。
結合實際情況來說：2 秒的節拍相當于年產量約 1000 萬件。現在光學器件所需的進料時間意味著如果使用現有的系統設計，產量將會大幅減少。而實際上，在流水線型生產系統中，整體系統性能取決于最慢的環節。Henri Paus：“產量減半是絕不允許的，因此必須開發出一個靈活的生產平臺，才能應對產品規格更換和較慢的工藝步驟帶來的挑戰。”Henri Paus 總結道。生產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。“最大的障礙是我們一直以來所使用的輸送系統。”Henri Paus 回憶道。倍福的 XTS 磁驅柔性輸送系統采用模塊化設計，配備了高性能軟件和EtherCAT 現場總線，可以解決我們的難題。
Henri Paus 概述了 XTS 系統與他們之前自主研發的輸送系統之間的主要區別：“現在動子不再需要互連，因此可以作為單獨的伺服軸單獨移動。”IMS 因此能夠在較快的工藝步驟之后對動子進行緩沖，并讓大量動子同時進入多個較慢的工站。“通過這種方式，盡管生產線上有些環節速度很慢，但我們依然能夠維持高產能。”Henri Paus 說道。
PC 運動控制系統為后續擴展提供靈活性
Henri Paus 在介紹 XTS 自動化控制系統的其它優勢時說道：“模塊化的 XTS 輸送系統非常靈活，滿足了我們客戶生產各種復雜產品的需求。”如果裝配線需要根據新的產品進行調整，可以隨時擴展，只需要在生產系統中插入新的單元，同時增加工站即可。IMS 公司通過 250 毫米小網格尺寸的模塊化 XTS 系統的對輸送系統進行了擴展。操作人員可以在短短幾個小時內用轉換后的系統恢復生產。“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 技術專家合作，通過經過預裝和測試的模組形式設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 環形導軌系統。Henri Paus 補充說道：“這不僅要求機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的模塊，這也為我們提供了極大的靈活性。”
定位精度高達 ±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到 ±50 μm。若要實現這一精度，還需要考慮溫度以及 XTS 動子的最小振動等影響因素。“XTS 深度集成在我們的控制架構中，因此，我們可以輕松地補償此類影響因素。”倍福恩斯赫德辦事處負責人 Bernard Gerdes 解釋道。例如，IMS 公司額外使用了傳感器以補償溫度變化帶來的影響。盡管設備位于恒溫潔凈室中，但 XTS 輸送系統的溫度會出現變化，需要進行補償。
“我們與倍福和海普克一起，成功實現了精確的產品輸送定向和定位。”Henri Paus 強調道。現在，IMS 通過減振和上述的溫度補償功能，能夠以高達 ±10 μm 的極高精度定位工站上的運載裝置。
第一套系統的巨大靈活性在實踐應用中得到驗證
IMS 對其第二代光模塊生產線有很高的期望，Henri Paus 解釋道：“我預計，在未來幾年內，我們將能夠在市場推出至少與第一代自動化控制系統一樣多的 3PX 生產平臺。這是由于像智能手機中使用的小型光學器件現在也越來越多地被應用于顯示器、無人機和汽車中。此外，IMS 平臺的靈活性、模塊化和可擴展性在其它完全不同的裝配應用中也具有優勢，例如醫療器械和制藥設備的零部件生產。”
IMS 已經通過其第一個系統證明了 3PX 生產平臺的靈活性。“就在我們準備發貨時，客戶突然問我們，是否可以將系統用于生產比最初指定的規格大得多的產品。” Henri Paus 說道，“我們完全無需重新設計系統，只需要把一些零部件做得大一點即可。僅需幾周，重新組裝后的設備就能準備發貨了。”
IMS 公司基于倍福的 XTS 磁驅柔性輸送系統開發了一款高度靈活、可擴展的小型光模塊微組裝生產線
IMS 公司的新生產平臺可以在需要時通過添加工站的方式輕松區分和擴展生產線
倍福官網：https://www.beckhoff.com.cn/zh-cn/
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