傳感器是工業 4.0 的門戶和紐帶。作為智慧工廠的數據提供者，傳感器具有不可或缺的地位。除了單純獲取數據與信息，傳感器還能夠自行對采集到的測量數據完成進一步處理，并自主完成傳輸。德國著名傳感器生產商威格樂(Wenglor)需要生產小批量和個性化定制產品，以適應不同客戶的需求波動，靈活高效地生產產品。該公司安裝的機器人裝配單元經過智能設計，其產品及生產方法的創新性均得到了證明。

　　挑戰

　　市場需求催生靈活、高效的生產方式

　　傳感器制造商必須具有創新意識，在生產數值集成過程中產品的準確性和可靠性至關重要。位于德國的威格樂工廠因產能無法滿足市場增長的需求，考慮在產量和質量方面提供最佳性能的高效自動化生產方式。

　　在威格樂工廠車間機器人智能生產單元中，集成了史陶比爾TX60L六軸機器人和NET主機程序等關鍵設備。不同光電傳感器系列的模塊被快速、精確地組裝起來。光學模塊數量范圍從100到2000個不等。由于該系統的靈活性和主機程序的控制技術，只需調整適當的過程序列，幾分鐘內便可重新調整裝配方式，擁有無限可能性。

　　威格樂的軟件開發工程師Michael Martin：“機器人程序支持任何產品規格，PLC中的執行步驟可自由支配，單元的工具靈活度非常高，這給了我們很大的自由度。因此，該系統不僅可以調節鏡頭，還可以管理各種裝配應用。”

　　▲機器人單元包含兩個相同的調整站，可以高精度對準鏡頭

　　解決方案

　　機器人支持多規格組件裝配生產

　　史陶比爾TX60L六軸機器人執行光學模塊組件的處理過程，包括傳輸鏡頭和接收鏡頭。機器人在托盤上來回移動，其工作范圍可達920毫米，足以到達單元內的所有站點。裝配過程從機器人拾取無鏡頭的光學模塊開始。機器人首先移動到一個工作站，由威格樂weQube智能相機捕捉組件的位置，隨后，機器人開始處理傳輸鏡頭和接收鏡頭。

　　TX60L每次拾起一個鏡頭，將其傳送到智能相機檢測站，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，機器人手臂轉向另一個工作站，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，光學模塊通過IO-Link通信加緊、連接和配置。最后，史陶比爾TX60L機器人將光學模塊組件精確地放入容器中。

　　▲智能相機檢測到光學模塊在夾具中的位置，機器人再按精度將其放在準確的裝配位置

　　“將模塊定位在固定臺上需要高精度的機器人，我們的操作公差在零點零幾毫米內。史陶比爾機器人能輕松滿足高精度要求，并能快速、準確地進行定位。”Martin補充道。

　　為了縮短周期時間，調整站的設計是一樣的。史陶比爾機器人憑借其出色的動態性能，可以交替操作兩個相同的工位。單元的獨立元素之間的所有通信都是通過EtherCAT進行的。支持EtherCAT選項也是選擇史陶比爾機器人的一個決定因素。

　　▲TX60L機器人處理光學模塊，并在托盤上傳輸鏡頭和接收鏡頭

　　客戶應用

　　數字化帶來前所未有的靈活性

　　當許多人仍然在抽象地談論工業4.0時，威格樂的開發工程師團隊已經在機器人單元中達到了相關標準。自動化單元執行過程可以根據需要進行配置，各個步驟的數量可以有差異，對于每個步驟，所有相關參數都會被存儲，這樣所有細節的流程都可以被追溯。

　　威格樂憑借其開創性的裝配單元，展示了現代控制技術和高性能機器人如何將生產力和靈活性提高到新高度。該系統可以滿足制造商的期望，并以最大的可能性來完成工作。如果不需要進行鏡頭調整的任務，還可以進行連接器組裝。這是一項非常具有前瞻性的投資。

　　傳感技術在工業4.0的發展中獲益匪淺，這也推動著傳感器市場的發展。我們已經在計劃下一階段的機器人自動化建設，以滿足對智能傳感技術的巨大需求。

　　Michael Martin

　　威格樂公司軟件開發工程師

　　客戶收益

　　精度高、工作范圍廣

　　出色的動態性能

　　靈活且高效的生產方式

　　生產效率大幅提升

　　通信方式更兼容