卓越的表面光潔度是高質量部件的標志性特征。在批量生產中，確保每一個部件都能始終如一地保存這樣高標準的表面光潔度，成為了很多制造商面臨的巨大挑戰。為了應對這一挑戰，意大利 Lesta srl 公司成功研發出了創新的噴涂機器人。這些機器人配備了倍福基于 PC 的控制技術，實現了靈活的自動化操作，可以輕松應對各種復雜多變的噴涂任務，在優化表面處理工藝方面發揮了舉足輕重的作用。
Lesta 公司成立于 2010 年，總部位于米蘭附近的達伊拉戈，是一家專業的工業機器人噴涂系統制造商。目前，Lesta 公司已部署約 700 臺高效運行的機器人，廣泛服務于各個行業領域。公司自動化部門主管 Fabio Ferrario 指出：“我們的業務持續增長，每年都會推出約 100 套新系統，滿足多樣化的行業需求。” 其應用范圍極其廣泛，涵蓋了從金屬、木材、塑料、玻璃到陶瓷等各類材料的生產，同時還適用于紡織和食品工業等應用領域。為了滿足不同目標市場的需求，Lesta 公司精心設計了多種機器人型號，其中包括已獲得 ATEX 和 UL 防爆認證的型號。
Lesta 還成功研發出了自學習人形機器人系列，比如 Lebot MV A5 和 MV A6 這兩款旗艦產品。這些型號能夠實時記錄之前所有軸在手動操作下的運動軌跡，然后在自動模式下精確重現這些運動。在電機關閉以確保安全操作的前提下，噴涂機器人通過幾乎無阻力且輕若無物的氣動補償系統實現機械手臂的靈活運動。由于氣動重量補償系統在機器人工作期間始終保持激活狀態，因此電機只需施加極小的力即可驅動手臂。從而顯著降低了電機所需的功率，減小了電機尺寸，并極大地減輕了機械手臂在運動過程中的負荷，從而提升了機器人的整體動態性能。
基于 PC 的控制技術彰顯了獨特優勢
我們在機械行業一直擁有良好的口碑和聲譽，但真正讓我們脫穎而出的是我們基于 PC 的控制系統所展現出的無與倫比的卓越性能。
—— Fabio Ferrario
Fabio Ferrario 認為，公司持續強勁的增長態勢清楚地說明了市場對于 Lesta 機器人產品的高度認可。Lesta 依賴 TwinCAT 3 開發自動化和控制應用。TwinCAT 3 具有高靈活性和開放性，并且可與倍福的多款產品系列結合使用，在實際應用中展現出眾多優勢。
其中一個顯著優勢在于，Lesta 能夠充分利用 TwinCAT 軟件庫資源，并將其自身的專業知識與 TwinCAT 軟件的各個功能相結合，包括機器人軸的插補運動。“TwinCAT 3 為我們提供了強大的平臺，讓我們能夠依托倍福豐富的產品系列構建一個高效且高性能的自動化系統，并且允許我們隨時根據具體的應用需求使用第三方組件或附加算法進行擴展。”Fabio Ferrario 表示。
像真正的畫家般動作流暢
針對不同的應用需求，Lesta 機器人可以有五到十幾個插補軸。Fabio Ferrario 解釋道：“挑戰在于如何讓機器人完美地復制畫家平滑流暢的動作。”然而，要在工件上實現均勻的表面涂層不僅僅需要精確定位。這就是為什么 Lesta 的工程師和技術人員選擇采用 TwinCAT 3 PLC/NC PTP（TC1250） 和 TwinCAT NC Camming（TF5050） 功能組件，以最優方式復現畫家動作的根本原因。人形機器人的手動教學功能也集成在 TwinCAT 平臺中，而安全功能則通過 TwinSAFE 實現。Lesta 使用微軟的 .Net 框架構建其可視化界面。HMI 應用程序與控制任務在同一臺計算機（一臺搭載 Intel Atom® 四核處理器的 CX5140 嵌入式控制器）上并行運行。可視化和控制應用程序通過 ADS 協議連接，而在 HMI 硬件方面，采用的則是適合控制柜安裝的 CP2915 多點觸控控制面板。
Lesta 使用適合控制柜安裝的 CP2915 多點觸控控制面板來控制噴涂系統
Lesta 精心選用 AX8000 多軸伺服系統來執行在 TwinCAT 軟件平臺中生成的運動指令，因為它可以在保持平順性、精確性的同時實現高動態性的復雜運動軌跡。Fabio Ferrario 認為，AM8032 和 AM8043 伺服電機的緊湊設計和單電纜技術（OCT） 連接方案也帶來了額外的優勢。不僅有效地節省了控制柜內的寶貴空間，還大大降低了材料成本，縮短了安裝時間。“通常在客戶現進行部署時，我們通常僅需花費一周時間，就可以完成從噴涂工站安裝到全面調試的所有工作。”Ferrario 解釋道，“到周五，我們團隊就成功完成了在客戶現場的所有安裝工作，設備也已準備就緒，隨時可以投入使用。”
可擴展性 — 構建競爭優勢的要素
倍福的 AX8000 多軸伺服系統和 EtherCAT 端子模塊使得使得控制柜的設計既緊湊又布局清晰
無論項目涉及的是 6 軸機器人還是 12 軸龍門起重機，無論是粉末還是濕涂層系統：所有解決方案均基于一個統一的基礎配置，并根據機器人類型智能激活相應功能。這種靈活性得益于倍福所提供的開放且高度可擴展的平臺。Fabio Ferrario 強調道：“毫無疑問，我們系統的可擴展性正是我們能在競爭激烈的市場中脫穎而出的獨特賣點。”噴涂系統通常會集成到客戶的網絡中，以便與其它系統組件或工廠管理系統交換數據。此外， TwinCAT 中采用的 OPC UA 通信標準確保了與各類系統之間必要的連接性，還幫助 Lesta 設備為工業 4.0 做好了準備。
機器學習已成為人類未來發展的焦點領域。Lesta 預計，隨著機器學習技術的深入應用，將進一步提升生產效率和產品質量，例如自動生成噴涂策略和路線。Fabio Ferrario 同樣也對倍福的自動化和控制平臺給予了高度信賴，該平臺具有良好開放性和高度可擴展性，能夠根據各種應用需求進行更新。實際上，TwinCAT 已經集成了機器學習和深度學習功能。
關于德國倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注于自動化新技術的德資企業，創立于 1980 年，總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術的驅動者，倍福定義了自動化領域的許多標準，是國際標準的制定者和推動者。公司所生產的工業 PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控制系統，可為各個工控領域提供開放式自動化系統和完整的解決方案。經過 40 年的發展和努力，倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構，加上全球的合作伙伴，業務遍及 70 多個國家和地區。
倍福于 1997 年進入中國市場，中國區總部落戶于上海市北高新產業園區，現有員工 300 人，辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用于風力發電、半導體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網于 2014 年成為中國國家推薦性標準，并已入編工信部的《國家智能制造標準體系建設指南》。作為一家技術驅動型公司，倍福一直注重在技術上尋求突破創新，在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基于 PC 的控制技術具有良好的開放性，它支持所有主流的工業通信協議，將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起，為實現工業 4.0 和智能制造奠定了堅實的技術基礎。
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