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　　工業領域中的很多復雜流程都能實現自動化，比如將膠帶粘貼到不同幾何形狀的部件上。然而，對于機器人輔助貼膠帶系統來說，膠帶材料的供料是一個痛點。Innovative Automation 采用倍福控制技術開發出 RoboTape 平臺，它配備遠程供料模塊，可以提高生產效率，并可根據不同的應用需求靈活定制。

　　膠粘劑領域不斷涌現出需要使用定制化膠帶、泡沫等產品的應用。然而，膠帶自動分配系統卻沒有跟上發展的步伐，缺乏靈活性，無法滿足行業的多樣化需求。RoboTape 為擺脫這一困境提供了解決方案。總部位于加拿大安大略省巴里市的定制設備制造商和系統集成商 Innovative Automation 公司開發了這一平臺，并專為該平臺單獨成立了一個新的業務部門。RoboTape 將先進的機器人技術和靈活的控制技術相結合，適用于各種應用：從專注于汽車行業的 B2B 公司到大型快消品企業，以及各種零部件幾何形狀和膠粘劑類型。

　　RoboTape 是一種可擴展的工業膠帶自動化粘貼解決方案，其靈活、緊湊的粘貼頭可以處理處理任何形狀復雜的工件

　　位于安大略省紐馬克特的 RoboTape 業務部門推出了一款入門級解決方案，即結構緊湊的“RoboTape Lite”工作單元。RoboTape 標準工作單元配備了封閉式工業機器人，支持更高的生產吞吐量。這種高性能促成了全球領先的工業膠帶解決方案供應商 3M 公司與 Innovative Automation 的合作，他們共同開發了用于 3M™ 膠帶的 RoboTape™ 系統。

　　從設備單元外部供給膠帶

　　現有解決方案的主要痛點在于機器人的尺寸和操縱性，因為在大多數系統中，膠帶卷材以及一個用于接收廢棄離型紙的空卷一起放置在機械臂末端。此外，操作人員必須等到系統貼完膠帶，將系統置于安全狀態后才能進入工作單元裝入膠帶卷材，這會浪費很多寶貴的時間。

　　倍福面板型 PC CP6706 用于設備控制，提供直觀的操作界面，用于檢索配方和切換功能

　　因此，我們產生了使用遠程供料模塊的想法，它可以與工作單元外部的卷位置相對應。我們目前正在申請該模塊的全球國際專利。它還有助于解決機器人尺寸問題，允許使用更大的膠帶卷材，并延長系統的正常運行時間。因此深受汽車行業大客戶的青睞；它目前也是唯一能真正解決所有問題的解決方案。”

　　——  Innovative Automation 公司研發組長

　　Zac Cutt

　　RoboTape 能夠接收并切碎遠程供料模塊上的離型紙，其優化設計顯著減小了所需機器人的尺寸，RoboTape 專利所有者兼 Innovative Automation 公司總裁 Michael Lalonde 解釋道：“我們的目標是實現 10 公斤級輕型機器人，因此將膠帶粘貼工具設計得輕巧緊湊是首要任務。這樣，工具可以在更狹窄的區域內工作，并減小工作單元的整體尺寸和成本。這些都是我們的客戶一直以來的要求。”

　　在 RoboTape 投入使用之前，還有很多挑戰需要克服。團隊必須針對各種各種不同類型的機器人進行調整，確保解決方案能夠不斷適應貼膠帶粘貼工藝中使用的新部件，并能夠收集和快速處理大量傳感器數據。

　　自動化新技術簡化項目實施

　　“2020 年，我們建立了一個決策矩陣，對比了四家控制系統供應商。”Zac Cutt 回憶道。“我們對四家供應商提供的所有技術、優勢、成本等方面進行了比較，最終決定選擇倍福，因為他們的解決方案與 RoboTape 系統最為匹配。”Innovative Automation 與倍福加拿大子公司的銷售和技術支持團隊密切合作。區域銷售經理 Paul Pierre 和應用工程師 Jim Fallowfield 提供了從 TwinCAT 3 自動化軟件編程到 EtherCAT 通信等各個方面的咨詢服務和技術支持，加快了設計、調試和運行。

　　RoboTape 系統的遠程供料系統讓操作人員能夠在不進入機器人工作單元的情況下更換卷材

　　RoboTape 公司控制工程師 Sean Robillard 對這種用戶友好的軟件方案表示了贊善：“我們在 TwinCAT 項目中為每個基于 PC 的控制器創建了一個文件夾。該代碼中已經包含所有的安全和 I/O 功能，因此可以輕松管理系統的開發過程。因此幫助我們實施了不同的配方，指導系統以規定的速度分配膠帶。”

　　設備操作人員可以查看所有的輸入和輸出，切換氣缸、指示燈和傳感器，以及調整設備的其它方面。所有這些功能都集成在同一個 TwinCAT 軟件包中，因此加快了開發速度，并簡化了 HMI 的設計。”

　　——  RoboTape 項目經理 Josh Vander Doelen

　　倍福適合控制柜安裝的經濟型面板型 PC CP6706 為該應用提供了足夠的計算能力。它搭載了 Atom® 雙核處理器、4 GB 內存、40 GB CFast 卡和 1 秒 UPS。該工業 PC 配備了一個 7 英寸觸摸屏作為操作界面，并且通過 TwinCAT 自動化軟件提供開箱即用的云連接。

　　控制系統采用 EtherCAT 工業以太網系統與機器人以及其它現場設備進行實時通信。EtherCAT 是一項開放的技術，支持集成其它協議，這使得 RoboTape 團隊可以將各種不同品牌的機器人以及傳感器和編碼器等第三方設備整合到客戶設備中。“例如，我們使用大量 IO-Link 傳感器來收集盡可能多的數據。”Zac Cutt 補充道，“如果我們需要使用更多的傳感器，我們只需在主 I/O 網段中添加更多倍福的 EL6224 IO-Link 端子模塊即可。”

　　據 RoboTape 專家介紹，通過使用 TwinSAFE 解決方案集成安全功能，平臺可以最大限度地保護人員和設備的安全。在操作人員打開其外殼時，遠程供料模塊就會進入安全狀態。由于供料模塊內部裝有用于切碎離型紙的刀片及其它夾緊點，因此必須確保達到這樣的安全等級。Innovative Automation 因此使用 TwinSAFE 安全輸入和輸出端子模塊來直接連接機器人單元的安全防護門、光幕或地面傳感器等。這些 TwinSAFE I/O 端子模塊使用 Safety over EtherCAT (FSoE)協議和“黑通道”方法通過標準的 EtherCAT 網絡進行安全數據通信，因此安全設備之間無需復雜的硬接線。

　　為最終用戶提供支持

　　“我們的系統平均運行時間為 8 小時，然后需要補料，但根據材料的不同，這個時間可能會更長。”Zac Cutt 說道。“例如，一位客戶使用一捆卷材生產了 14,000 英尺（超過 4000 米）的毛氈膠帶，因此他們每天生產的量足夠大約 2000 輛汽車使用，每周只需更換一次卷材。”

　　另一家汽車零部件一級供應商通過移除兩個手動貼膠帶工位，減小了裝配區域的總占地面積。此外，它還能緩解勞動力短缺問題。最終，客戶在粘膠劑應用上每家工廠每年節省了約 22.5 萬加元。

　　“通過我們的新物聯網功能，我們可以看到哪些設備模式被激活以及持續時間。因此，如果一個系統長時間處于服務模式，這可能表明需要進行維護，或者某個操作人員需要接受更多培訓才能達到正常運行時間。”Zac Cutt 說道，“我們可以看到設備綜合效率（OEE），結合內部和環境溫度等指標，進一步優化和提高可靠性。”

　　“始終如一地為客戶提供優質服務和技術支持是我們選擇倍福最重要的原因之一，希望未來我們能夠繼續合作。”Michael Lalonde 說道。

　　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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