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

– 精確運送工件，固定安裝等離子體噴流裝置

– 取代六軸機器人和直線電機

– 更輕松地集成更多加工工位

– 定制化可編程動子路徑

PC 控制結(jié)構(gòu)

– XPlanar 系統(tǒng)由 6 個傳輸平面模塊和 1 個動子托盤組成

總部位于德國施泰因哈根的 Plasmatret 有限責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)，并且無需安裝復雜的六軸機器人和直線電機。

Plasmatreat 設計部主管 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階段，Plasmatreat 的設計負責人 Jochen  Stichling 闡述道：“在第一階段，基板被移動到噴嘴下方進行清潔和活化。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。”

由可自由懸浮的動子組成的平面電機輸送系統(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子托盤的多維定位能力完美結(jié)合于一體，可以實現(xiàn)快速、靈活及高精度定位。動子可以在二維平面上進行無摩擦、無接觸的運動，最高速度可達 4 m/s，加速度可達 2 g，重復定位精度可達 50 µm；運行過程中幾乎不會產(chǎn)生任何噪音或機械磨損。該系統(tǒng)不僅支持二維 X/Y 空間內(nèi)的定位運動，還提供在必要時讓動子做六自由度運動的附加功能：

– 最大 5 mm 的升降運動（空載）， 可選擇稱重功能

– 最大 5°傾斜運動，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備中使用的 XPlanar 輸送系統(tǒng)由 6 個 240 x 240 mm 的平面模塊和 1 個動子托盤組成。

無需移動等離子噴流裝置：1 個可自由懸浮的動子托盤將工件精確地運送到表面處理工位

提高靈活性，降低機械復雜性

XPlanar 系統(tǒng)的一個重要優(yōu)點是，不再需要移動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。無論是從機械方面還是從電氣方面看，等離子體噴流工藝都是相當復雜的，如果能夠只移動工件而不是等離子體噴流裝置本身，可以大大減少進料裝置的磨損。Jochen Stichling 認為，靈活性的提高也給我們帶來了額外的好處：“我們只需要使用簡單的工裝就可以將各種材料樣本放到動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加工工位（例如，給合格工件做上標記的工位，或者用光學靈敏測頭進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材料樣品；例如，對于較薄的樣品，這有助于減少固定噴流裝置的處理時間。”

新的等離子體表面處理設備結(jié)構(gòu)非常緊湊，因為它不再需要使用六軸機器人或額外的線性軸

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

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

為 Plasmatreat 帶來的另一個優(yōu)勢是，它只用了不到兩個月的時間就將 XPlanar 系統(tǒng)集成到了其設備中，這不僅僅是因為倍福能夠快速地提供 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備設計中。Jochen Stichling 認為，XPlanar 系統(tǒng)具有穩(wěn)健、可靠的優(yōu)點，另一個優(yōu)勢是：整個等離子體處理裝置現(xiàn)在已經(jīng)通過基于 PC 的控制技術實現(xiàn)了全自動化，是一款一站式系統(tǒng)解決方案。

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

關于德國倍福

倍福（Beckhoff）公司總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術的驅(qū)動者，倍福定義了自動化領域的許多國際標準。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場總線模塊、驅(qū)動產(chǎn)品和TwinCAT自動化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個工控領域提供開放式自動化系統(tǒng)和完整的解決方案。倍福于1997年進入中國市場，致力于幫助制造企業(yè)提升競爭優(yōu)勢，加速轉(zhuǎn)型升級。倍福在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽，公司所倡導的PC控制技術具有良好的開放性，將IT技術、互聯(lián)網(wǎng)和自動化技術完美融合，助力實現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造。憑借領先的技術優(yōu)勢和豐富的行業(yè)知識，倍福的創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應用于風力發(fā)電、半導體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機械、物流輸送以及樓宇自控等眾多領域。

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