在智能制造浪潮席卷全球的今天,
工業(yè)測量技術(shù)
正悄然從幕后走向產(chǎn)業(yè)變革的前沿。
這項(xiàng)被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)"感知神經(jīng)"的核心技術(shù),
不僅支撐著精密制造設(shè)備的毫厘掌控,
更在新車型試驗(yàn)臺等驗(yàn)證應(yīng)用、
以及航天器測試臺等尖端科研領(lǐng)域,
編織著人類探索未知的測量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
隨著測量應(yīng)用的復(fù)雜化和規(guī)?;枨?,傳統(tǒng)“單機(jī)作戰(zhàn)”的專用測量設(shè)備正面臨系統(tǒng)性挑戰(zhàn),而基于實(shí)時以太網(wǎng)的集成化測量平臺,正重構(gòu)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn):
——相較于 PXI / PXIe 模塊化方案,新一代系統(tǒng)在采樣速率、測量精度、可靠性、成本,以及與標(biāo)準(zhǔn)自動化控制系統(tǒng)的融合性等方面,已經(jīng)展現(xiàn)了相對突出的優(yōu)勢,更以工業(yè)級實(shí)時以太網(wǎng)打通了測量數(shù)據(jù)與控制系統(tǒng)的“任督二脈”。這場始于測量技術(shù)、終于智能生態(tài)的變革,正在重新定義高端制造的創(chuàng)新測量邊界。
系統(tǒng)級一站式測量平臺
倍福(Beckhoff)公司打造的自動化和測量一站式平臺,由嵌入式控制器、I/O 測量模塊 ELM 系列、實(shí)時工業(yè)以太網(wǎng) EtherCAT 和自動化軟件平臺 TwinCAT 3 等構(gòu)成,用于實(shí)現(xiàn)集中式和分布式的測量方案,這種基于標(biāo)準(zhǔn)組件的測量技術(shù),尤其是借助 EtherCAT 技術(shù)的發(fā)展,在 I/O 硬件模塊、數(shù)據(jù)總線,在測量精度、時間和數(shù)值精度、同步性和可靠性方面,完全突破了之前需要專用測量平臺才能達(dá)到的目標(biāo),而且通過與標(biāo)準(zhǔn)自動化系統(tǒng)的深度集成能力,在測量領(lǐng)域的三大核心場景中發(fā)揮了重要價值。
場景一|提升設(shè)備制造競爭力
設(shè)備制造商對動態(tài)過程的控制需求日益嚴(yán)苛。生產(chǎn)線中,高度動態(tài)的加工動作(如激光切割、高速沖壓)要求測量系統(tǒng)具備 10 ksps 以上的采樣速率,以捕捉瞬態(tài)信號,為工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。倍福的 ELM 系列 EtherCAT 模塊通過 24 位分辨率與>100 ppm 的測量精度,可檢測微米級偏差。因此,這種針對設(shè)備自動化應(yīng)用的測量技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)格的故障公差,幫助設(shè)備商立即識別不良工件,大大提升產(chǎn)品質(zhì)量和降低質(zhì)量成本;同時,其低溫漂特性可確保即使在較長的機(jī)器運(yùn)行期間也能夠預(yù)測故障限值,從而提高設(shè)備可靠性和生產(chǎn)一致性。
降低廢品率
預(yù)測故障限值
提高設(shè)備可靠性
場景二|試驗(yàn)臺的極限精度驗(yàn)證
航空發(fā)動機(jī)、高精度光學(xué)元件等產(chǎn)品的可靠性依賴于納米級驗(yàn)證。倍福的這一方案將實(shí)驗(yàn)室級測量能力引入工業(yè)場景:
25 ppm 的測量不確定度與 1 Msps 動態(tài)信號檢測,可滿足芯片光刻機(jī)對準(zhǔn)校準(zhǔn)、電池極片厚度檢測等極限需求。其千兆 EtherCAT 網(wǎng)絡(luò)與 TwinCAT 控制平臺的融合,支持 255 軸同步控制與 1 μs 級時間同步誤差,即使面對多自由度機(jī)器人測試臺,也能確保數(shù)據(jù)全局一致性。此外,模塊化的設(shè)計允許客戶以極低的每通道成本擴(kuò)展功能,避免傳統(tǒng)專用設(shè)備的巨額投入。
場景三|全天候科研與實(shí)驗(yàn)室設(shè)施
在環(huán)境監(jiān)測、生物制藥等領(lǐng)域,數(shù)據(jù)的連續(xù)性與可靠性直接決定科研成果的價值。
倍福的分布式測量架構(gòu)支持長期穩(wěn)定的測量,大大降低重新校準(zhǔn)的成本,并可輕松連接 LabVIEW? 等專用控制軟件。
配合 65,535個并發(fā)數(shù)據(jù)訂閱能力,可構(gòu)建跨地域監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。無論是在簡化試驗(yàn)臺設(shè)計、精簡工程流程、降低通信復(fù)雜度和科研實(shí)驗(yàn)成本方面,都體現(xiàn)了極大的優(yōu)勢。
通過將測量技術(shù)與自動化系統(tǒng)深度融合,倍福帶來的高端測量解決方案,不僅滿足了“看見”微觀偏差的測量要求,更為工廠和實(shí)驗(yàn)室?guī)砹撕唵?、集成、成本與可靠性方面的創(chuàng)新價值,為推動數(shù)字化時代測試測量領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步提供了強(qiáng)大助力。