自动上下料装置机械手中使用无线输入输出模块

机床设备部件的快速运动需要柔性很高的电缆，价格昂贵的信号导线以及费时费力的工程设计。利用Wisa这样的无线信号传输系统，是理想的技术改造方案。

机床、设备部件快速的来回运动对机床控制系统与传感器、接收器之间的信号线及现场总线电缆等电气连线提出了非常高的柔韧性要求。因为只要有一根信号线出现故障，就要花费很大的人力来查找故障源并进行维修，导致整个生产过程出现停顿。而可以避免这种情况的解决方案就是：在运动的机械手中使用无线输入输出的模块，利用无线电波接收和传输输入、输出的信号，从而也明显提高了机械手部件的工作可靠性。

运动速度快且可用性高

在电气控制柜中被称之为“基本通讯站”的无线通讯模块可以驱动13个这样的无线输入输出模块。利用现场总线，可以完成与机床控制系统的通讯联系。机床与现场总线仪器设备之间的通讯是利用安装在电气柜外的、用同轴电缆连接的天线来完成的。

安装在机器人机械手上的输入输出模块（如图）按照国际通用的2.4GHz工业、科技和医疗行业使用的频段传输无线信号，不会对这一无线通讯技术带来不利影响。Wisa（传感器和执行器无线通讯接口）就是这一通讯技术的协议，其基础是IEEE 802.15.1标准，是专门为自动化生产设备实现可靠的无线通讯而研发的。

在信号输入输出层次中的无线通讯技术通常要求在几微秒的通讯时间循环中，能够传输大量的输入输出信息。生产过程中，很短的生产节拍还要求所使用的无线通讯技术具有确定性的、在增加了现场总线仪器设备之后不会改变的时间特性。Wisa工作时的时间循环只有2.048ms。其时分多址接入技术（TDMA）保障了能够可靠地在这一时间段内完成各有8个输入输出的13个传感器、执行器的数据通讯。即使把它能够驱动的120个无线传感器都用上，也只需很窄的频带宽度。其中，在各个无线传输过程中自动地转换频率、很小的发射功率等，也都保障了能够无干扰的、平行地与其他无线通讯技术系统一起工作，例如与WLAN，蓝牙，WirelessHART和Zigbee等。其独特的、被称之为Cell-ID的不同Wisa系统保障了在一个生产加工车间里基本通讯站内的输入输出模块都有正确的归属；从而也保证了不会与相邻的无线通讯系统出现混淆。

设计工作非常简单

对于那些已经在生产过程中使用若干年的老式机床设备来讲，在输入输出层次中使用这种无线通讯系统是非常值得的：负责设备维修的人员非常清楚机床设备在信号传输过程中的薄弱环节，知道经常出现故障的部位，例如机器人的机械手。在这些部位，每年都要更换几次受损的信号线或者接触器。在这些部位，利用无线传输技术替代易受干扰的信号线和接触器是非常值得的。在经济性分析时，除了原材料费用以外还考虑到了系统安装时停产的损失和技术范围的费用，这样计算的投资回收期也只有短短的几个月。