自动化上下料技术和生产加工技术是施瓦本地区Alb市Schiller自动化技术公司(以下简称Schiller公司)的强项。该公司在这一领域的主攻方向有两个,即微电子技术和光电技术。若某个生产功率放大器的电子元器件厂需要一台在铝质冷却器的陶瓷基体上布线的设备时(如图1),或者一家太阳能电池生产厂需要一台处理玻璃或太阳能芯片等成品或半成品的设备时,就可以找施瓦本的Schiller公司来帮忙。
图1 远程遥控:从料库中取出陶瓷基体进行折断处理的设备
高精度自动化产品
Schiller公司的产品以其很高的自动化程度和极高的精度而闻名,这是因为其产品中使用了线性轴和机器人。在进行零部件定位或者自动化上下料操作时,其位置运动的精度经常要控制在0.1mm之内,即使是在高速运动的情况下或运输非常敏感的零部件时也不例外。依赖其特殊的产品和强大的能力,Schiller公司已经成为高要求的自动化零部件和系统供应商。
加大合作力度
由于每台设备都是不同的,因此在每一个项目的开始阶段CAD支持的产品设计都是必不可少的。在Schiller公司的机械设计室中,从事设备设计的机床设计师约有35人。电子设计部门的领导人Karl-Heinz Ruoff先生说:“在电子设计工作中,我们只有4个员工。因为电子设计中的很多东西都已经标准化了。”
图2 对于每一种自动化处理方案,都有相应的气动控制技术与之配套。与气动控制系统的连接相比较,电气系统信号线的数量要比气动系统的软管多得多
为了保证设计工作的顺利进行,Schiller公司加强了与用户之间在工程设计模拟中的合作,并对各工作组的工作进行了密切协调,从而使得电子和机械设计工作基本保持了平行进程。Karl-Heinz Ruoff先生说:“当机械设计工程师拿出基本方案(如图2)后,电气设计部门就开始工作了。”
液压技术:机械到电子过渡的桥梁
跨技术专业设计中主要的焦点问题在新型CAD软件工具的帮助下得到了明显改进。由于气动液压技术最初是从机械设计中移植出来的,而机械设计师给气动和液压零部件的安装及装配保留了很大的自由度。Karl-Heinz Ruoff先生说:“气动液压技术图纸的画法非常模式化,而且没有卓有成效的企业内部标准。”
这些情况满足不了企业高质量标准的要求,因此,Schiller公司在4年前决定对设计流程进行“重组”,将气动液压技术移植到电子设计领域中。推动此“移植-重组”计划的动力就是液压设计软件fluidPLAN(现在的EPLAN Fluid)的应用(如图3),而Schiller公司就是该软件的第一个用户。
图3 气动系统的维护保养装置安装在设备的背面,这是利用EPLAN 5.70和fluidPLAN设计的
Siegfried Rouff先生(如图4)是Schiller公司的电气技术工程师,他表示:“这种结合从一开始就是非常有意义的。因为在我们的设备中,气动驱动和线性轴的控制几乎都是在电力电子技术的控制下进行的。其中包括机器人手指的设计,也是在SPS可编程序控制器(如图5)的控制下运行的。”由于电气设计使用的是EPLAN 5.70软件,因此也可以在相同的基础上像液压技术一样进行处理。
部件数据库使设计工作更轻松
Siegfried Ruoff先生说:“在机械和电气设计的两个工作组中,我们绘制的是相同的‘控制原理图’,表现的是该设计组的当前设计。这也是非常有优势的,因为它允许一个设计师负责两个设计组的工作。在设计时,人们可以简单的把气动元器件更换成为一个相应的传感器,或者也可以简单的把一个传感器更换成相应的气动控制元器件。”这种自动化的横向转换大大减少了设计的工作量。
Schiller公司为不同用户建立的部件数据库,是减轻设计工作量的另一大法宝。Siegfried Ruoff先生表示:“用户经常与我们沟通,希望由哪家公司来生产我们为其专门设计的设备。而我们会将相应的数据和图纸,保存在fluidPLAN的数据库中,例如维护保养装置,这样就可以方便的当作宏来使用。”
图3 气动系统的维护保养装置安装在设备的背面,这是利用EPLAN 5.70和fluidPLAN设计的
与采购和销售服务之间的联系
在EPLAN 5.70和fluidPLAN中还集成了有关采购业务的工作流程,从EPLAN的数据库中可以导出Excel格式的带有产品序号的零部件明细表,采购人员可以直接使用,订购所需元器件。理所当然的,这些表格也可供销售服务人员使用。但通常情况下50页的电气液压原理图仅是整个设备技术资料的一部分。Siegfried Ruoff先生说:“在进行设备安装时,我们把整个设计分解开来:机械技术人员得到气动原理图,即fluidPLAN图纸;电气安装工得到的是EPLAN 5.70的ECAD数据。”这样的工作程序,令所有人都感到非常满意。Karl-Heinz Ruoff先生表示:“标准化为我们带来了很高的透明度,气动和电子技术的横向交叉方便了错误的查找。另外,根据这种设计方法我们能够快速的对‘最后1min的修改’做出反应,不会出现设计不一致的错误。此外,统一的CAD设计也为我们的优质产品提供了可靠保证。”而当使用EPLAN Electric P8和EPLAN Fluid两种软件时,这种相互联系相互结合的优点还将得到进一步加强。软件系统的更新换代将在2008年内完成,但现在人们就已经开始急切的盼望看到其使用结果了。在新的EPLAN平台中,各个设计工作组之间的联系将会更加紧密。
图5 SPS可编程序控制器都单独安装在一个电气控制柜中
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