控制器BECKHOFF CX8030生產線
BECKHOFF倍福模塊隨著汽車行業競爭趨于白熱化，如何加快產品的更新換代，使新車型既美觀，價格又合理，成為生產企業關注的重點。品質決定成敗，一條高效、穩定、可靠的自動化生產線成為各大汽車廠家共同追求的目標。倍福（Beckhoff）作為一家專注于自動化新技術的德資企業，將基于PC控制技術的產品和解決方案成功應用于汽車行業.

控制器BECKHOFF CX8030生產線

CX8030控制器的接線方式，工作原理由上海勇控自動化提供。

四川成焊寶瑪焊接裝備工程有限公司是專門為汽車工業及其它工業部門提供焊接成套設備開發、設計、制造的高科技企業。主要產品包括為汽車白車身自動裝焊生產線、焊接夾具、焊接機器人系統、焊接成套設備、焊接傳輸裝置等。

BECKHOFF控制器CX1030-0021
原裝現貨倍福CX1030-0022
BECKHOFF現貨CX1030-0023
倍福全新CX1030-0120
德國進口BECKHOFF CX9010-UC0T
*全新BECKHOFF CX9010-0000
CX9010-0001
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CX9010-0100
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CX9010-1102
CX9010-N010
CX9010-N030

倍福CX8030控制器在汽車是經過沖壓、焊裝、涂裝、總裝四個主要工藝過程生產出來的，任何改變車身結構或外形的產品換型都會導致原有焊裝線有所改變。因此焊裝線成為車型升級換代的關鍵環節，而其中尤為重要和難于控制的是自動工裝夾具切換環節。寶瑪公司在東風汽車生產線上放棄了傳統的系統方案而采用了倍福基于PC的整套解決方案，同時為四種車型提供工裝夾具，從而實現同一條產線生產多種車型的柔性制造能力。

BECKHOFF Automation優化系統設計

倍福為自動工裝夾具切換提供了良好的軟、硬件平臺。該工藝主要涉及四種不同工裝夾具的取出、平移、升降、固定、緩存及焊接控制，屬于焊裝車間的核心工藝段，其中涉及了倍福系統的多項核心技術。

控制器BECKHOFF CX8030生產線

圖2所示系統主要涉及工裝夾具的X、Y、Z方向的高速、高精度移動，通過這三個方向的運行實現工裝夾具的柔性切換，切換完成后由夾具夾緊車體，后通過機械手實現精確焊接。用戶希望將切換節拍控制在8s以內，由于系統負載相對較大有3~4噸，因此其動態響應性能成為控制的關鍵點。另外由于現場布線復雜、空間有限，如何選擇合適的現場I/O也相當重要。還有如何實現系統的高穩定、可靠性也是系統設計的一大要素。綜合以上情況，用戶在系統硬件上選用了倍福Intel Core i5, 2 Cores的高性能C6920-0030作為核心控制器，同時擴展兩塊FC9022 EtherCAT網口，并選用緊湊外形、高防護等級IP67的EP系列現場端子模塊來構建整個硬件平臺，其中每塊網卡都形成EtherCAT環網結構，其中一路用于I/O控制——專處理外部I/O，實現各種邏輯連鎖及輔助控制；另一路用于運動控制——實現工裝夾具的高效傳動。這樣的冗余環網結構讓控制系統的硬件可靠性提升了一倍。傳動系統也采用了倍福高性能的AX5000系列、EtherCAT網絡伺服驅動器及高動態響應的AM8000及AM3000系列伺服電機。

為了滿足對大負載的精確高效控制，C6920-0030中裝載了倍福的TwinCAT NC PTP實時運動控制軟件, 其位置算法周期可以低至500μs,是一套功能完善的經典位置閉環算法。同時借助于EtherCAT的分布式時鐘技術（Distributed Clocks）實現了各伺服軸間的精確指令，同步消除了網絡傳輸的延時。運行過程中及終定位的控制性能上采用TwinCAT NC PTP中的PID+速度+加速度前饋控制方式，很好地保證了速度動態精度及消除了超調（如圖3所示），尤其在Z軸垂直升降運動中工裝夾具與支撐托架總重量超過了5噸，系統需要出約3500N·m的力矩并且運動過程還需要“懸停”，這對系統提出了又一重大考驗。