在制造業(yè)中，最棘手的挑戰(zhàn)往往不是已知的技術(shù)難題，而是那些尚未確定的變量。

當(dāng)產(chǎn)品研發(fā)還未完全完成，零件尺寸仍在調(diào)整中，生產(chǎn)線卻需要提前布局——這種不確定性該如何轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的解決方案？

丹佛斯大功率車(chē)載充電器，負(fù)責(zé)為電動(dòng)卡車(chē)中的動(dòng)力電池充電，并為其交流和直流設(shè)備供電。

丹麥制造業(yè)巨頭丹佛斯在諾德堡工廠就遇到了這樣的挑戰(zhàn)。新一代大功率車(chē)載充電器的研發(fā)尚在進(jìn)行中，但生產(chǎn)線建設(shè)已迫在眉睫。

面臨產(chǎn)線不確定性及復(fù)雜布線的雙重挑戰(zhàn)，丹佛斯生產(chǎn)工程師Karsten Fibiger坦言：

“待生產(chǎn)的零件尚未最終確定精確尺寸，使得規(guī)劃工作極具挑戰(zhàn)性?！?nbsp;

這意味著生產(chǎn)線必須具備足夠的靈活性，以適應(yīng)未來(lái)可能的產(chǎn)品變更。

技術(shù)層面的挑戰(zhàn)同樣不容小覷：如何將機(jī)器人末端工具頭上的大量傳感器信號(hào)高效傳輸至控制系統(tǒng)？傳統(tǒng)的布線方式會(huì)導(dǎo)致線路復(fù)雜、更換工具耗時(shí)，且不利于未來(lái)擴(kuò)展。

IO-Link破解復(fù)雜難題

丹佛斯選擇與#ifm 合作，利用IO-Link化解了這一難題。該方案通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口，實(shí)現(xiàn)了僅用三根電纜就能完成機(jī)器人末端工具頭的全部信號(hào)傳輸。

集成在升降工具上的IO-Link模塊，負(fù)責(zé)連接所有傳感器與執(zhí)行器。在機(jī)器人自主更換工具頭時(shí)，該模塊能通過(guò)四個(gè)接點(diǎn)，經(jīng)由Profinet網(wǎng)絡(luò)將所有信號(hào)穩(wěn)定傳輸至上級(jí)控制器。

這一創(chuàng)新帶來(lái)了多重效益：

快速連接：所有組件通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)插頭連接，省去人工接線，裝配效率大幅提升。

無(wú)縫集成：ifm產(chǎn)品與工廠MES系統(tǒng)無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)真正的即插即用。

模塊化擴(kuò)展：只需增加一個(gè)IO-Link模塊，即可輕松擴(kuò)展多達(dá)八個(gè)傳感器。

靈活布局：模塊化設(shè)計(jì)使生產(chǎn)線能輕松適應(yīng)未來(lái)的布局調(diào)整。

帶Profinet接口的IO-Link主站

AL1102

●機(jī)器數(shù)據(jù)、過(guò)程參數(shù)和診斷數(shù)據(jù)至控制器的可靠傳送

●堅(jiān)固的外殼，適用于嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境

●連接最多8個(gè)IO-Link設(shè)備

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對(duì)于丹佛斯而言，IO-Link技術(shù)帶來(lái)的不僅是技術(shù)上的便利，更是戰(zhàn)略層面的靈活性。

這種柔性生產(chǎn)能力，使丹佛斯在產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)線建設(shè)同步進(jìn)行的過(guò)程中保持高效運(yùn)作。

除了機(jī)械臂與IO-Link的協(xié)同控制，丹佛斯生產(chǎn)線中幾個(gè)特殊工站的傳感器選型也頗具新意，展現(xiàn)出柔性產(chǎn)線在細(xì)節(jié)處的智能化突破。

01高溫區(qū)域工件有無(wú)檢測(cè)

在充電器組裝完成后，需送入高溫烤箱進(jìn)行固化處理。為避免傳感器長(zhǎng)期暴露在高溫環(huán)境，工程師創(chuàng)新性地采用機(jī)械臂末端搭載的ToF原理測(cè)距傳感器，在取放件過(guò)程中非接觸式檢測(cè)烤箱內(nèi)是否有零件殘留。這一設(shè)計(jì)既避開(kāi)了高溫對(duì)傳感器壽命的影響，也省去了潛在的冷卻維護(hù)環(huán)節(jié)。

激光測(cè)距傳感器

01D102

●可靠的光學(xué)距離測(cè)量

●2個(gè)開(kāi)關(guān)輸出；可將其中一個(gè)編程為模擬輸出

●可調(diào)整的測(cè)量范圍和窗口功能

●適用于需背景抑制功能的應(yīng)用

●極高的性價(jià)比

●通過(guò)IO-Link的友好通信和參數(shù)化

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02干燥過(guò)程濕度監(jiān)測(cè)

在防水測(cè)試工站，組件在經(jīng)過(guò)密封性檢測(cè)后需要進(jìn)行干燥。傳統(tǒng)做法是依靠經(jīng)驗(yàn)設(shè)定干燥時(shí)間，往往存在過(guò)度吹干或干燥不足的問(wèn)題。丹佛斯引入濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)組件內(nèi)部的殘留水分，實(shí)現(xiàn)按需干燥，既節(jié)約了壓縮空氣，也確保了工藝一致性。

03化學(xué)液槽液位監(jiān)測(cè)

在化學(xué)液槽處理環(huán)節(jié)，原先使用的浮球開(kāi)關(guān)因可靠性低時(shí)常影響生產(chǎn)節(jié)奏。改用ifm的測(cè)距傳感器進(jìn)行液面監(jiān)測(cè)后，不僅提升了液位控制的準(zhǔn)確性，也顯著降低了因誤報(bào)導(dǎo)致的停機(jī)頻率。

這些看似微小的傳感器創(chuàng)新，正由點(diǎn)及面支撐起整條生產(chǎn)線在可靠性、可維護(hù)性與工藝精度方面的整體躍升。它們與IO-Link系統(tǒng)相結(jié)合，共同構(gòu)建了一條既能應(yīng)對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)需求，也為未來(lái)工藝調(diào)整留有充分靈活性的智能產(chǎn)線。

丹佛斯的實(shí)踐表明，柔性生產(chǎn)線的價(jià)值不僅體現(xiàn)在當(dāng)下的生產(chǎn)效率提升，更在于為未來(lái)變化預(yù)留的適應(yīng)能力。這種能夠“隨需而變”的生產(chǎn)模式，正是智能制造時(shí)代的核心競(jìng)爭(zhēng)力。