概覽

表面處理解決方案

– 等離子體處理裝置中的工件 XY 定位

為客戶帶來的好處

– 精確運(yùn)送工件，固定安裝等離子體噴流裝置

– 取代六軸機(jī)器人和直線電機(jī)

– 更輕松地集成更多加工工位

– 定制化可編程動(dòng)子路徑

PC 控制結(jié)構(gòu)

– XPlanar 系統(tǒng)由 6 個(gè)傳輸平面模塊和 1 個(gè)動(dòng)子托盤組成

總部位于德國(guó)施泰因哈根的 Plasmatret 有限責(zé)任公司是一家專為高效表面處理和環(huán)保生產(chǎn)工藝提供等離子體系統(tǒng)的制造商，公司在去年的 2019 年德國(guó)杜塞爾多夫橡塑展 K 展上展出了一款全新的等離子體處理裝置。該處理裝置創(chuàng)造性地采用了倍福的 XPlanar 平面磁懸浮輸送系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高精度和靈活的工件輸送。XPlanar 取代了以前用于輸送 PCB 板等敏感元件的系統(tǒng)，并且無需安裝復(fù)雜的六軸機(jī)器人和直線電機(jī)。

Plasmatreat 設(shè)計(jì)部主管 Jochen Stichling：“在定制化可編程路徑規(guī)劃方面，倍福的 XPlanar 平面磁懸浮輸送系統(tǒng)是不二之選。”

等離子體處理裝置可以將不同材料的表面處理分為兩個(gè)階段，Plasmatreat 的設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人 Jochen  Stichling 闡述道：“在第一階段，基板被移動(dòng)到噴嘴下方進(jìn)行清潔和活化。在第二階段，用噴嘴噴涂功能性涂層。”他解釋，公司在這方面一直專注于創(chuàng)新：“我們需要一個(gè)處理速度快、完全可編程且無磨損的系統(tǒng)來輸送工件。而在定制化編程軌跡和行程方面，倍福的 XPlanar 平面磁懸浮輸送系統(tǒng)是不二之選。”

由可自由懸浮的動(dòng)子組成的平面電機(jī)輸送系統(tǒng)

XPlanar 平面磁懸浮輸送系統(tǒng)將可以隨意排列的傳輸平面模塊與懸浮在其上方的動(dòng)子托盤的多維定位能力完美結(jié)合于一體，可以實(shí)現(xiàn)快速、靈活及高精度定位。動(dòng)子可以在二維平面上進(jìn)行無摩擦、無接觸的運(yùn)動(dòng)，最高速度可達(dá) 4 m/s，加速度可達(dá) 2 g，重復(fù)定位精度可達(dá) 50 µm；運(yùn)行過程中幾乎不會(huì)產(chǎn)生任何噪音或機(jī)械磨損。該系統(tǒng)不僅支持二維 X/Y 空間內(nèi)的定位運(yùn)動(dòng)，還提供在必要時(shí)讓動(dòng)子做六自由度運(yùn)動(dòng)的附加功能：

– 最大 5 mm 的升降運(yùn)動(dòng)（空載）， 可選擇稱重功能

– 最大 5°傾斜運(yùn)動(dòng)，用于處理液體的輸送

– 最大 ±15° 的旋轉(zhuǎn)或者在特定傳輸平面模塊上 360° 的旋轉(zhuǎn)；

Plasmatreat 等離子體表面處理設(shè)備中使用的 XPlanar 輸送系統(tǒng)由 6 個(gè) 240 x 240 mm 的平面模塊和 1 個(gè)動(dòng)子托盤組成。

無需移動(dòng)等離子噴流裝置：1 個(gè)可自由懸浮的動(dòng)子托盤將工件精確地運(yùn)送到表面處理工位

提高靈活性，降低機(jī)械復(fù)雜性

XPlanar 系統(tǒng)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是，不再需要移動(dòng)用于表面處理的等離子體噴流裝置，因此，現(xiàn)在可以將其安裝在固定的安裝架上。無論是從機(jī)械方面還是從電氣方面看，等離子體噴流工藝都是相當(dāng)復(fù)雜的，如果能夠只移動(dòng)工件而不是等離子體噴流裝置本身，可以大大減少進(jìn)料裝置的磨損。Jochen Stichling 認(rèn)為，靈活性的提高也給我們帶來了額外的好處：“我們只需要使用簡(jiǎn)單的工裝就可以將各種材料樣本放到動(dòng)子上輸送至處理工位。我們可以很輕松地在等離子體噴流裝置旁邊增添各個(gè)加工工位（例如，給合格工件做上標(biāo)記的工位，或者用光學(xué)靈敏測(cè)頭進(jìn)行全面工件檢查的工位），并根據(jù)需要靈活地將工件輸送到這些工位。XPlanar 的加速度很快，也讓我們能夠高速移動(dòng)材料樣品；例如，對(duì)于較薄的樣品，這有助于減少固定噴流裝置的處理時(shí)間。”

新的等離子體表面處理設(shè)備結(jié)構(gòu)非常緊湊，因?yàn)樗辉傩枰褂昧S機(jī)器人或額外的線性軸

Stichling 認(rèn)為，一系列的應(yīng)用證明了 XPlanar 具有顯著的功能優(yōu)勢(shì)與寶貴價(jià)值：“傳統(tǒng)方式是使用六軸機(jī)器人或直線電機(jī)來移動(dòng)固定工件周圍的等離子體噴流裝置。從成本角度來看，XPlanar 介于線性軸和機(jī)器人系統(tǒng)之間。對(duì)于不需要在 Z 軸上進(jìn)行太多垂直移動(dòng)的平面零件，機(jī)器人往往是個(gè)理想的選擇，而 XPlanar 可以完全取代機(jī)器人。XPlanar 的無磨損運(yùn)行、易清潔性以及符合潔凈室要求方面具備的優(yōu)勢(shì)在這里可以得到充分發(fā)揮。”

對(duì)于 Stichling 來說，XPlanar 能夠優(yōu)化等離子體表面處理的兩個(gè)關(guān)鍵方面：可以在處理過程中直接集成用于全面檢查的在線測(cè)試功能，以及為最終用戶提供定制化可編程的動(dòng)子行程路線路徑規(guī)劃。

為 Plasmatreat 帶來的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，它只用了不到兩個(gè)月的時(shí)間就將 XPlanar 系統(tǒng)集成到了其設(shè)備中，這不僅僅是因?yàn)楸陡Ｄ軌蚩焖俚靥峁?3D 數(shù)據(jù)和電氣連接信息，從而使公司能夠?qū)?XPlanar 入門套件快速集成到其設(shè)備設(shè)計(jì)中。Jochen Stichling 認(rèn)為，XPlanar 系統(tǒng)具有穩(wěn)健、可靠的優(yōu)點(diǎn)，另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是：整個(gè)等離子體處理裝置現(xiàn)在已經(jīng)通過基于 PC 的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化，是一款一站式系統(tǒng)解決方案。

Plasmatreat 公司 CEO Christian Buske（右）和德國(guó)倍福自動(dòng)化有限公司總裁（左）對(duì)基于 XPlanar 的等離子處理裝置在 2019 年德國(guó)杜塞爾多夫橡塑展 K 展上的成功亮相感到高興

關(guān)于德國(guó)倍福

倍福（Beckhoff）公司總部位于德國(guó)威爾市。作為全球自動(dòng)化技術(shù)的驅(qū)動(dòng)者，倍福定義了自動(dòng)化領(lǐng)域的許多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場(chǎng)總線模塊、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和TwinCAT自動(dòng)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(gè)工控領(lǐng)域提供開放式自動(dòng)化系統(tǒng)和完整的解決方案。倍福于1997年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，致力于幫助制造企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，加速轉(zhuǎn)型升級(jí)。倍福在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽(yù)，公司所倡導(dǎo)的PC控制技術(shù)具有良好的開放性，將IT技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化技術(shù)完美融合，助力實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造。憑借領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和豐富的行業(yè)知識(shí)，倍福的創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)體、光伏太陽(yáng)能、電子制造、金屬加工、包裝機(jī)械、物流輸送以及樓宇自控等眾多領(lǐng)域。

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