生产过程的全面管理,包括识别工件载体和待加工塑料件以及分配正确的配方,都由 TwinCAT 执行。
高度灵活的全自动生产设备,通过洁净室应用中的常温等离子体实现了塑料
表面的超净化和活化。随后,塑料表面被附上透明的特殊涂层,并通过紫外线固化实现防刮伤。
连接整个系统的核心部分是循环输送系统。空的工件载体自由循环。它们在这里被送入手动装备站并装载塑料件。随后,它们进入主循环,在那里它们先被传送到预处理站,然后再被送到涂层站。在涂上透明防护涂层之后,工件载体被送入到红外线(IR)加热段,在那里通过红外线热源进行定义的预烘干。然后被运输到紫外线(UV)固化站,再进入第二个自由循环,以移除和检查成品涂覆件,烘干过程在控制方面有其自身的要点。但是,由于有些塑料件有侧边缘或网状表面,以及无法通过垂直紫外线硬化的涂层,就需要特殊的边缘层硬化。固化后,工件载体被运输到装备了多个摄像系统和光传感器的单元,以进行表面检测。这些摄像头根据三角原理观察传感器投影到表面上的干涉条纹。外部专用的计算机将这些数据与存储的对象表面的值进行比较。下游的 SCARA 机器人移除不合格的工件。计算机和机器人控制器通过 TwinCAT 通讯,并由 TwinCAT 控制两者协同完成检测工作。
随着机器人单元进行表面检测和分类,工件载体被传输到手动卸载站。在那里,塑料部件成品下载体 ,根据是否需要进行最后的目视检查,并被包装放入适当的容器中。空的工件载体进行自由循环,在需要时再次集成到上述过程步骤中。
TwinCAT 应用程序不仅集成了表面处理工艺,而且还完整地控制设备的空调,以期达到 10000 或 1000 等级的洁净室要求。不同塑料件的混合操作是一个特别的挑战。为此,所有的工件载体都配备了 RFID 转发器并通过安装在工厂内的 16 个阅读器识别。阅读器与 TwinCAT 通过由总线端子模块 I/O 系统集成的 AS 接口连接,并提供有关工件载体在工序中的位置信息。这样,TwinCAT 始终能够明确每个工件载体位于工厂的哪个位置,装载了什么工件,并且能够选择合适的加工配方。进料站的操作人员随后报告哪些塑料件放置在工件载体上。目前,工厂内同时在处理约 10 种不同的工件。平均每个班次处理的工件数量大约为 3000 个。这种关系本身就说明传统的硬件 PLC 无法应付复杂的控制任务。工件载体的识别,及其工艺循环的插入以及适用配方的管理和分配,从预处理和透明涂层涂覆到加热和固化,从数据处理角度来看,这些实际上都是 TwinCAT 可以轻松应付的典型 MES(制造执行系统)应用。