單電纜解決方案助力提升模塊化機械制造效率

特種設備制造商 MA micro automation GmbH 基于基本配置和各種模塊定制設計多樣化的醫(yī)療系統(tǒng)。這不僅要求系統(tǒng)方案在其核心任務的每個階段都實現(xiàn)始終如一的模塊化，還需要能夠靈活配置控制技術和系統(tǒng)布線工作。倍福基于 PC 的控制技術、單電纜技術（OCT）以及 EtherCAT P 能夠很好地實現(xiàn)這一目標，確保顯著提升生產(chǎn)效率。

MA micro automation 為其模塊化設備方案配備了靈活的基于 PC 的自動化控制平臺，以及同樣靈活的 EtherCAT P 和單電纜技術（OCT）安裝方案

總部位于德國 Sankt Leon-Rot 鎮(zhèn)的 MA micro automation 主要生產(chǎn)醫(yī)療器械和視覺檢測設備的裝配、調(diào)整和測試系統(tǒng)。“我們的目標是盡可能使用標準模塊，并根據(jù)需要專門開發(fā)單獨的組件進行補充。”MA micro automation 公司運營總監(jiān) Dirk Striebel 在概述模塊化設備結構的基本理念時解釋道。

一般來說，這些系統(tǒng)都基于公司的 CENTAURI IVD 和 CERES POC 設備平臺，可以根據(jù)項目的不同需求進行調(diào)整。這解釋了這些系統(tǒng)的應用范圍為何如此之廣。MA micro automation 公司提供的制造、測試和裝配系統(tǒng)主要應用于診斷耗材、醫(yī)用注塑部件、胰島素筆和自動注射器，以及移液器吸頭和反應容器。這家特種設備制造商擁有一支龐大的圖像處理及軟件團隊，打造出了自己的圖像處理和軟件系統(tǒng)，可以很好地滿足市場對高精度和精密裝配（包括光學裝配）的需求。

高精度批量化生產(chǎn)

MA micro automation 公司基于 CENTAURI IVD 開發(fā)出了一款引人注目的解決方案，以滿足因新冠肺炎疫情催生的移液器吸頭需求的增長。這些吸頭既是大宗物品又是精密物品，它們在臨床實驗室診斷中被用來將液體精確吸取轉(zhuǎn)移到測試容器中。吸頭的壁厚和開口都只有零點幾毫米，這意味著任何偏差都可能影響診斷結果。Dirk Striebel 解釋道：“生產(chǎn)過程中，必須注意毛刺或變形等問題，并可靠地剔除有明顯缺陷的移液器吸頭。”因此 MA micro automation 經(jīng)常將各種檢測工位整合到生產(chǎn)過程中，從而讓公司能夠自主調(diào)用所需的圖像處理專業(yè)知識。

為了避免注塑機在 24/7 全天候運行期間停機，MA 公司應客戶要求在設備和下游工藝之間整合了一個緩沖存儲系統(tǒng)。“這樣就可以為我們贏得 10 分鐘的緩沖時間，有足夠長的時間根據(jù)需要補充標簽或過濾器。”Dirk Striebel 解釋道。與注塑機相比，系統(tǒng)的循環(huán)時間更短，這意味著緩沖存儲系統(tǒng)事后會自行清空。 

MA micro automation 的第二款 CERES POC 平臺瞄準了關系到廣大患者生命健康的實驗室診斷用快速檢測市場。這些高度靈活的生產(chǎn)線涵蓋了從塑料成型到測試和包裝等整個工藝鏈。基于這一平臺的系統(tǒng)每年可生產(chǎn) 3000 多萬件檢測工具。

如果這兩種設備平臺在技術上都不適合，特種設備制造商還可以作為總承包商定制項目解決方案。Dirk Striebel 說道：“客戶可以使用我們的各種標準化模塊和解決方案靈活打造他們需要的解決方案。”包括各種在線光學檢測、移液器過濾器組裝、與上下游生產(chǎn)過程的全自動連接（機架、老化存儲、包裝等）以及全自動內(nèi)部物流過程等一切都可以通過相應的配置程序定義。

基于 PC 的控制技術在體外診斷產(chǎn)品中的應用

MA micro automation 公司作為總承包商，為一家全球企業(yè)設計出了一款靈活的移液器吸頭自動化解決方案，幫助他們顯著提升了產(chǎn)量。項目任務是實施一套靈活的自動化生產(chǎn)解決方案，它允許將移液器吸頭包裝在支架上再提供給體外診斷市場。因此必須在 0.1 秒的周期時間內(nèi)將移液器吸頭從散裝物料中送出、分離、自動插入支架，并完成最后的包裝工序。

系統(tǒng)配備了具有多達 128 個型腔的注塑模具，允許在注塑機上靈活生產(chǎn)各種型號的移液器吸頭。移液器通過一根只需幾步即可根據(jù)相應型腔數(shù)量進行調(diào)整的軸移除，從而讓移除軸具有普遍的可擴展性。最終支架所需的網(wǎng)格尺寸通過專用的輸送方案實現(xiàn)，以便在通過 XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)進一步輸送移液器吸頭之前，只需幾個自動化步驟即可到達支架。

可擴展的自動化進一步提高了模塊化性

所有這些系統(tǒng)型號都以基于 PC 的自動化控制解決方案為基礎。MA 公司自 2010 年以來一直采用相同的方案，Dirk Striebel 強調(diào)道：“我們盡可能標配使用倍福組件，除非客戶明確要求使用其它控制系統(tǒng)。”事實上，這種情況很少發(fā)生。

MA micro automation 現(xiàn)在采用倍福全系列產(chǎn)品，包括 AX5000 和 AX8000 伺服驅(qū)動系統(tǒng)、XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)、EtherCAT 和 EtherCAT P 端子盒、嵌入式控制器和工業(yè) PC 以及客戶定制控制面板（如 CP3921）。Dirk Striebel 認為，特種設備制造商應遵守成熟的標準，以提高效率并避免錯誤：“倍福系統(tǒng)組件可以滿足項目規(guī)劃、開發(fā)以及系統(tǒng)竣工階段各個方面的需求。”

OCT、ENP 和 ECP 助力實現(xiàn)高效布線

Dirk Striebel 認為，倍福驅(qū)動器采用的 OCT 單電纜技術和 I/O 產(chǎn)品采用的 EtherCAT P 技術為公司帶來了巨大優(yōu)勢。這些產(chǎn)品的使用顯著減少了布線工作，并且通過 EtherCAT P 技術，使用 B17-ENP 混合連接器實現(xiàn)了配電模塊 EP9224-0037 四個通道的分布式配電。“總之，這些措施大大減少了我們的安裝工作，并將成本降低了約 15% 至 20%。”Dirk Striebel 表示。MA micro automation 公司使用的預制電纜也由倍福提供。

視系統(tǒng)的大小不同，倍福的單電纜自動化（OCA）通過 ENP 混合電纜和 EtherCAT P 節(jié)省了多達 100 根電纜。由于不再需要將這些電纜接入到控制柜中，減少了布線和安裝工作，從而能夠有效降低出錯率。“各種 EtherCAT P 編碼選項可以進一步減少連接電纜時常會出現(xiàn)的錯誤。”倍福曼海姆銷售辦公室負責人 Udo Gruber 補充道。I/O 端子盒和系統(tǒng)電纜可以使用不同的顏色編碼。通過卡口式連接器的機械編碼還可以清晰可靠地區(qū)分混合連接器。Udo Gruber 表示：“我們可以直接從工廠訂購 EtherCAT P 端子盒和預配置電纜時考慮到所有這些因素。”

Dirk Striebel 補充道：“在配電方面，電纜長度過長以及由此產(chǎn)生的電壓降等問題幾乎都可以通過 EtherCAT P 解決。”同樣，通過 EP9214 和 EP9224 等 EtherCAT 配電端子盒可以實施、調(diào)整或完全重新設計各種數(shù)據(jù)方案。此外，豐富的 EtherCAT 診斷功能和 EtherCAT P 技術擴展進一步簡化了故障排除工作。倍福幾乎已經(jīng)將可能出現(xiàn)的一切情況都考慮到了，確保在沒有熟練電工的情況下完成最終裝配工作。“這絕對是 24 V 傳感器/執(zhí)行器安裝領域的發(fā)展趨勢。”Dirk Striebel 贊同道。他已經(jīng)超前一步思考，并努力簡化系統(tǒng)的裝配、拆卸和重新裝配：“我們的目標是幫助最終客戶降低各種生產(chǎn)現(xiàn)場成本，并縮短最終裝配階段的系統(tǒng)吞吐時間。到那時，我們?nèi)詫⑦x擇倍福作為我們長期可靠的合作伙伴和系統(tǒng)組件供應商。”

由于現(xiàn)場安裝的傳感器和執(zhí)行器密度都較高，使用混合電纜和 EtherCAT P 進行系統(tǒng)布線節(jié)省了大量安裝和接線工作

OCT 也減少了 AX5000 伺服驅(qū)動器的布線工作

無需二選一：EtherCAT P 和 EtherCAT 可以在現(xiàn)場組合使用。防護等級高達 IP67 的 EPP9001-0060 端子盒可以將 EtherCAT P 分為 EtherCAT 通信和供電（需要時），從而能夠使用標準 EP 端子盒