在汽車零部件制造領(lǐng)域，注塑工藝的自動化升級已成為提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵突破口。某知名汽車零部件制造商率先啟動智能化改造，針對注塑車間高溫（模具表面溫度達120±5℃）、高粉塵等惡劣工況環(huán)境，創(chuàng)新性地打造了"全自動送料-注塑-取件"一體化智能產(chǎn)線，實現(xiàn)了產(chǎn)能、質(zhì)量、安全性能三大維度的突破性提升。
01
項目背景與挑戰(zhàn)
盡管該企業(yè)明確了智能化改造方向，但在產(chǎn)線實際運行過程中，企業(yè)發(fā)現(xiàn)要實現(xiàn)真正的智能化生產(chǎn)，仍需解決以下關(guān)鍵挑戰(zhàn)：
1、信號傳輸延遲，存在安全隱患：在高粉塵工況環(huán)境下，信號采集系統(tǒng)容易被粉塵遮蔽，導(dǎo)致通信信號延遲，送料平臺、機械臂、注塑機節(jié)拍失步，運動軌跡重疊時易引發(fā)機械碰撞和安全隱患；
2、同步作業(yè)存在安全隱患：當取料位運作時，機械臂處于同步運轉(zhuǎn)狀態(tài)，取料速度慢時存在安全隱患；
3、抓取精度欠佳，產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定：檢具吸取原材料不夠緊密，注塑時偏移導(dǎo)致產(chǎn)品飛邊問題偏高；
4、節(jié)拍速度滯后，產(chǎn)能難以提升：送料速度不穩(wěn)定，平均節(jié)拍45秒/件，現(xiàn)有產(chǎn)能僅800件/天；
5、線纜隱患突出，運維效率低下：機械臂執(zhí)行機構(gòu)與PLC之間線纜眾多，在運動過程中容易造成磨損、干擾甚至拉斷，嚴重影響生產(chǎn)安全和效率，且影響故障排查速度。
02
三銘電氣定制化解決方案
本方案采用標準化EtherNet/IP總線架構(gòu)，通過模塊化IO系統(tǒng)（密封型IO模塊MP5R-I16C-O16N+總線閥島VT10-MP-7V1-08）與高精度傳感器（SPM-100NC漫反射光電傳感器+安全光柵STS2820NC03EW）深度集成，實現(xiàn)機械臂、注塑機和送料平臺之間的實時數(shù)據(jù)交互，為客戶提供"安全防護-信號感知-信號采集與傳輸-邏輯控制-執(zhí)行"一體化的完整解決方案。各產(chǎn)品協(xié)作鏈路：
? 安全光柵（STS2820NC03EW）：作為流程啟動的“安全開關(guān)”，有序防護，全程保障人機安全；
? 光電傳感器（SPM-100NC）：精準檢測到位，為工序銜接提供可靠“感知信號”，確保動作協(xié)同精準；
? 總線閥島（VT10-MP-7V1-08）：執(zhí)行原料抓取動作并輸出反饋信號，是“執(zhí)行端核心”；
? 密封型IO 模塊（MP5R-I16C-O16N）：作為 “信號中樞”，承接所有關(guān)鍵信號并同步分發(fā)，驅(qū)動全鏈路動作有序銜接。
03
具體實施步驟與成效
1、當送料平臺到達原材料取料位(定位精度±0.1mm)與機械臂處于注塑機等待位（設(shè)備靜止狀態(tài)）同時滿足時，上位機將安全光柵STS2820NC03EW切換至監(jiān)控模式（僅檢測，不觸發(fā)設(shè)備急停，允許人員進入作業(yè)區(qū)域），并解鎖人工操作權(quán)限；作業(yè)人員完成原料放置后，按下“確認”按鈕，上位機再將安全光柵切換為防護模式（檢測到遮擋立即觸發(fā)設(shè)備停機），伺服電機驅(qū)動送料平臺沿精密滑軌運行，SPM-100NC漫反射光電傳感器實時檢測到位信號并觸發(fā)后續(xù)工序。整個流程采用雙通道安全回路，確保人機協(xié)作安全，同時配備三級報警機制（預(yù)警/減速/急停）實現(xiàn)多重防護。
2、機械臂檢具搭載高性能總線閥島VT10-MP-7V1-08控制氣動吸盤系統(tǒng)，采用壓力閉環(huán)控制實現(xiàn)自適應(yīng)柔性抓取，精密吸附不跑偏；當吸盤壓力達到設(shè)定閾值時，總線閥島通過EtherNet/IP實時輸出抓取成功信號至密封型IO模塊MP5R-I16C-O16N，密封型IO模塊同步將信號傳輸至機械臂控制器、上位機MES系統(tǒng)和PLC，觸發(fā)后續(xù)"翻轉(zhuǎn)-送料-退出"標準化動作鏈，全程節(jié)拍控制在28秒內(nèi)，日產(chǎn)能大大提升。
04
方案核心價值總結(jié)
本案例中，通過密封型IO模塊、總線閥島、光電傳感器與安全光柵的系統(tǒng)集成，實現(xiàn)了多重核心價值突破：
1、攻克惡劣環(huán)境痛點：客戶不僅成功攻克了高粉塵環(huán)境下的信號傳輸難題，保障設(shè)備在惡劣工況下的持續(xù)運行；
2、總線方案降本提效：相比傳統(tǒng)非總線架構(gòu)，大幅減少執(zhí)行機構(gòu)（如機械臂）與PLC間的連接線纜，既適配機械臂關(guān)節(jié)活動對線纜的高柔性要求，又降低線纜磨損風險，同時簡化故障排查流程（減少線纜故障點），顯著提升系統(tǒng)可靠性與運維效率；
3、構(gòu)建智能產(chǎn)線系統(tǒng)：構(gòu)建了"防護-感知-采集-控制-執(zhí)行"五位一體的智能產(chǎn)線系統(tǒng)，同時配置三級報警機制（預(yù)警/減速/急停）實現(xiàn)多重防護；
4、實現(xiàn)量化收益：上述方案落地后，綜合運維成本降低40%，整體生產(chǎn)效率提升56%，為客戶帶來直觀且顯著的經(jīng)濟價值。
這正是三銘電氣針對行業(yè)痛點定制解決方案，為客戶創(chuàng)造的核心價值——以技術(shù)集成打破生產(chǎn)瓶頸，助力企業(yè)實現(xiàn)自動化、智能化、安全化的生產(chǎn)升級。
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