实施成功的决定性因素是所需的高精度。缓冲臂长约 650 毫米,必须具有 ±1.5 毫米的高精度,才能不断实现完美的角度控制。在实际应用中,速度可以达到 850 米/分钟。“因此,在生产开始之前,设备必须根据 Simulink® 模型以慢速运动执行两个校准步骤,即校准络筒机直径和缓冲臂运动。这个步骤通过计算进料曲线以及进料装置所需的实际速度和张力来实现。在整个插入周期中,模型还能够根据两个传感器的数据对络筒机直径的变化和机械臂的张力进行补偿。”Brecht Vermeulen 解释说道。通过 TwinCAT HMI 可以方便地可视化和分析整个过程和设备的性能。
据 Brecht Vermeulen 介绍,倍福工业 PC、高动态驱动技术以及性能强大的 EtherCAT 通信系统和 I/O 端子模块与Zero Twist Feeder 尤为相得益彰:“AX8000 多轴伺服系统与 AM8000 伺服电机和 EtherCAT 是满足所需短周期时间的最佳组合。另一个重要因素是精确的驱动器增益调整,无论是在比利时还是瑞典,我们都可以仰赖倍福的支持完成这项工作。安全功能通过 TwinSAFE 直接集成在驱动器中,因此无需使用单独的安全 PLC,这样也可以提高设备的灵活性,节约成本。这个应用的优势在于:将 Simulink® 模型深度集成到 TwinCAT 中可以进一步增强标准硬件的功能,无需使用额外的硬件。”
虚拟调试
在瑞典 Vandewiele 公司的真实硬件上测试这些算法之前,Vintecc 在比利时进行了各种仿真测试。他们使用 TwinCAT Scope 软件示波器上显示的测量值对每台样机进行分析,以优化 Zero Twist Feeder 的机械结构。Pär Josefsson 总结说道:“我们与 Vintecc 和倍福的合作非常顺利。Vintecc 拥有很高的建模知识水平,而且和他们沟通起来也非常简单高效,因此我们能够快速推进 Zero Twist Feeder 的开发工作。倍福瑞典分公司也给予了我们团队大力支持。这是我们第一次直接在设备控制器中实施仿真,而这也是达到预期效果的唯一途径。目前,第一台 Zero Twist Feeder 已经交付并证明了其价值 — 既有带一个缓冲臂的单通道设备版本,也有带两个缓冲臂的纬线混合版本。”