Zautomatyzowana linia montażu, testowania i znakowania butelek do przechowywania osocza oparta na Beckhoff TwinCAT 3
Wyzwanie
Projekt obejmował opracowanie oprogramowania sterującego dla w pełni zautomatyzowanej linii produkcyjnej przeznaczonej do montażu, testowania, znakowania oraz sortowania butelek wykorzystywanych do przechowywania osocza krwi.
Proces produkcyjny składał się z wielu niezależnych stanowisk technologicznych realizujących montaż komponentów, testy szczelności, kontrolę jakości, etykietowanie oraz końcowe sortowanie gotowych produktów.
Największym wyzwaniem była synchronizacja pracy robotów przemysłowych, systemów transportowych, urządzeń testowych oraz systemów wizyjnych przy jednoczesnym zachowaniu pełnej identyfikowalności każdej sztuki produkcyjnej.
Cała linia musiała pracować jako jeden spójny system zapewniający wysoką wydajność, niezawodność oraz pełną kontrolę nad przepływem produktów.
Produkty były transportowane na systemieBosch Rexroth TS2, wykorzystującym mobilne palety mieszczące zestaw butelek.
Na wejściu linii wielotorowy magazyn buforowy separował pierwszą partię butelek, przygotowując je do pobrania przez robotaFanuc, który umieszczał je w uchwytach transportowych.
Dwie symetryczne stacje SCARA pobierały z podajników wibracyjnych odpowiednie komponenty i montowały je na butelkach.
Następnie produkty przechodziły przez stanowisko pneumatycznego wciskania elementów wyposażone w kontrolę jakości z wykorzystaniem systemu wizyjnegoSensoPart.
Kolejnym etapem były trzy stanowiska testów szczelności wykorzystujące urządzeniaATEQkomunikujące się poprzezModbus TCP.
Po pozytywnym zakończeniu testów portal Festo realizował montaż końcowych elementów, a dwie redundantne stacje etykietujące z drukarkami CAB drukowały oraz weryfikowały etykiety za pomocą kamer SensoPart.
Na końcu linii robot Fanuc odbierał gotowe produkty i automatycznie sortował je na produkty zgodne oraz odrzucone.
Pełna identyfikowalność została zrealizowana poprzez kody QR umieszczone na paletach transportowych odczytywane przez inteligentne kamery IFM.
Architektura systemu
web_asset
Sterowanie
Beckhoff TwinCAT 3
Programowanie obiektowe (OOP)
TwinSAFE
Beckhoff Web HMI
precision_manufacturing
Roboty
Fanuc 6-axis
2 × SCARA
Stanowiska procesowe
Montaż komponentów
Pneumatyczne wciskanie
Testy szczelności
Montaż końcowy
Etykietowanie
Sortowanie
Systemy wizyjne
SensoPart
IFM Smart Camera
assignment_turned_in
Testy szczelności
ATEQ Leak Testers
Komunikacja
EtherCAT
Modbus TCP
TCP/IP
Zakres odpowiedzialności
Jako główny programista TwinCAT odpowiadałem za:
architekturę całego oprogramowania PLC,
programowanie TwinCAT 3,
projekt architektury obiektowej,
koordynację systemu transportowego TS2,
integrację robota Fanuc,
integrację dwóch robotów SCARA,
synchronizację wszystkich stanowisk,
integrację testerów ATEQ,
komunikację Modbus TCP,
integrację drukarek CAB,
integrację systemów wizyjnych SensoPart,
integrację kamer IFM,
implementację pełnego systemu traceability,
rozwój Beckhoff Web HMI,
konfigurację TwinSAFE,
uruchomienie oraz optymalizację linii.
Rezultaty
Wdrożona linia umożliwiła:
pełną automatyzację procesu produkcji,
integrację wielu robotów przemysłowych,
automatyczne testy szczelności,
pełną identyfikowalność produktów,
automatyczną kontrolę jakości,
redundantny system etykietowania,
modułową architekturę TwinCAT,
wysoką wydajność oraz łatwą rozbudowę systemu.
Najważniejsze rozwiązania techniczne
Oprogramowanie koordynowało pracę wszystkich stanowisk produkcyjnych, zapewniając płynny przepływ produktów oraz synchronizację procesów montażowych, testowych i logistycznych.
Linia integrowała robota Fanuc odpowiedzialnego za załadunek i rozładunek produktów oraz dwie symetryczne stacje SCARA realizujące montaż komponentów.
Każda paleta transportowa posiadała własny kod QR odczytywany przez kamery IFM, umożliwiając pełne śledzenie historii produktu na każdym etapie produkcji.
Trzy niezależne stanowiska ATEQ wykonywały automatyczne testy szczelności, a wyniki były przetwarzane przez oprogramowanie TwinCAT i wykorzystywane podczas dalszego procesu produkcyjnego.
Systemy wizyjne SensoPart kontrolowały poprawność montażu oraz jakość wydrukowanych etykiet i czytelność kodów QR.
Technologie
PLC
Beckhoff TwinCAT 3
Safety
TwinSAFE
HMI
Beckhoff Web HMI
Robotyka
Fanuc
SCARA
System wizyjny
SensoPart
IFM Smart Camera
Testowanie szczelności
ATEQ
Transport wewnętrzny
Bosch Rexroth TS2
Komunikacja
EtherCAT
TCP/IP
Modbus TCP
Najczęściej zadawane pytania
Dwa roboty Fanuc oraz dwie stacje SCARA odpowiedzialne za montaż komponentów.
Za pomocą kodów QR umieszczonych na paletach transportowych odczytywanych przez kamery IFM.
Wykorzystano trzy automatyczne testery ATEQ komunikujące się z TwinCAT poprzez Modbus TCP.
Tak. Cały system został zintegrowany z wykorzystaniem Beckhoff TwinSAFE.
Potrzebujesz podobnego rozwiązania?
Jeżeli planujesz budowę wielostanowiskowej linii produkcyjnej wykorzystującej Beckhoff TwinCAT 3, roboty przemysłowe, systemy wizyjne, testy szczelności oraz pełny system traceability, chętnie pomogę w opracowaniu kompletnego oprogramowania sterującego.