昆山華恒焊接股份有限公司坐落在中國江蘇省昆山市。公司主營業(yè)務(wù)為開發(fā)、生產(chǎn)和銷售各種焊接設(shè)備。公司的產(chǎn)品范圍從管焊機(jī)、焊接專機(jī)、焊接電源一直延伸到智能機(jī)器人焊接解決方案和全自動焊接設(shè)備。隨著在有軌運(yùn)輸車基礎(chǔ)上開發(fā)的新生產(chǎn)線的推出，華恒焊接為中國機(jī)械工程行業(yè)的全自動生產(chǎn)做出了重要的貢獻(xiàn)。
行車仍舊廣泛應(yīng)用于中國機(jī)械工程行業(yè)中的廠內(nèi)運(yùn)輸；然而，不斷增長的生產(chǎn)需求也提升了對生產(chǎn)自動化的要求。昆山華恒認(rèn)識到了這一趨勢，并在 2010 年 4 月向市場投放了一款能夠自動更換站點(diǎn)的 RGV（rail-guided vehicle）小車，它可以和機(jī)器人站點(diǎn)結(jié)合，構(gòu)成一條靈活的生產(chǎn)線。三一臨港基地的結(jié)構(gòu)件焊接車間就是使用這一生產(chǎn)線制造挖掘機(jī)挖斗和動臂。目前，二十幾條 RGV 物流生產(chǎn)線已經(jīng)在三一重機(jī)臨港產(chǎn)業(yè)園投入運(yùn)行。
在控制方面，華恒公司全面應(yīng)用了 Beckhoff 的自動化產(chǎn)品：整個工廠都配備了用于控制的面板型 PC 和嵌入式控制器和 TwinCAT 自動化軟件、用于系統(tǒng)通訊的 I/O 組件以及高動態(tài)
伺服驅(qū)動器和電機(jī)。整個自動化物流生產(chǎn)線主要包括軌道、RGV 搬運(yùn)小車、一個機(jī)器人工作站、自動調(diào)度系統(tǒng)和上位控制系統(tǒng)。
RGV 小車要盡量做到結(jié)構(gòu)緊湊、較高的運(yùn)送速度（達(dá)到 20 m/min）、行走非常平穩(wěn)、以及定位精度高（<1mm）等，并能夠完全自動地進(jìn)行上、下料。在生產(chǎn)過程中，控制層自動與 MES 系統(tǒng)連接并傳輸工件相關(guān)的信息。
全自動化物流生產(chǎn)線由五個部分構(gòu)成：軌道、作為運(yùn)輸工具的 RGV 搬運(yùn)小車、一個機(jī)器人工作站、分散控制系統(tǒng)和上位控制系統(tǒng)。
CX5010 嵌入式控制器：高性能，多接口
裝有 TwinCAT NC PTP 自動化軟件的 CX5010 系列嵌入式控制器負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn) RGV 小車的所有控制功能。“我們之所以選擇 CX5010 系列嵌入式控制器，一方面是因?yàn)樗阅芨?，另一方面是因?yàn)樗慕涌谪S富、結(jié)構(gòu)緊湊。另一個優(yōu)點(diǎn)是，Beckhoff 總線端子模塊系統(tǒng)支持各種現(xiàn)場總線，例如 CANopen 和 Profibus，因此能夠與我們的外圍設(shè)備兼容?！崩ド饺A恒電氣焊接自動化組組長王威解釋道。除了硬件上的優(yōu)勢之外，TwinCAT 軟件庫和強(qiáng)大的功能塊也給華恒的電氣開發(fā)工程師留下了深刻印象?！耙?yàn)楹芏嗫刂迫蝿?wù)無法用標(biāo)準(zhǔn)的控制器實(shí)現(xiàn)，因此需要額外的編程工作，而 TwinCAT 軟件模塊的使用讓我們節(jié)約了大量的項(xiàng)目工程開發(fā)時間?！比A恒的電氣工程師李芳如是說。
驅(qū)動技術(shù)：具有高動態(tài)性和高定位精度
針對運(yùn)動控制，昆山華恒選用了 Beckhoff 的高性能 AX5000 伺服啟動器和 AM3000
伺服電機(jī)。該解決方案確保實(shí)現(xiàn) RGV 小車在主、副軌上的精確定位、高速行走及 Z 軸的回轉(zhuǎn)，取代了傳統(tǒng)的定位模塊和 NC 控制器。“小車可自由選擇要駛向的站點(diǎn)。其位置可在 RGV 中靈活設(shè)置，無需更改程序?！蓖跬忉屨f道。另外，RGV 小車上還配置了一個 PROFIBUS 主站/從站端子模塊 EL6731，該模塊下面帶 2 個條碼掃描頭，用來讀取主、副軌上的條碼，以確保在 RGV 小車的輪子和導(dǎo)軌之間出現(xiàn)滑動時也能準(zhǔn)確安全地實(shí)現(xiàn)換軌。
RGV 小車在三一臨港生產(chǎn)基地的結(jié)構(gòu)件焊接車間中用于全自動生產(chǎn)挖掘機(jī)挖斗和動臂
嵌入式控制器和 EtherCAT — RGV 小車控制平臺的核心
生產(chǎn)線也通過一臺嵌入式控制器控制。控制系統(tǒng)通過本地 I/O獲取各個機(jī)器人焊接工位的請求信號、液壓夾具的執(zhí)行信號和料臺的工件“到位”信號；此外，它還要控制小車進(jìn)行上、下料。CX5020 嵌入式控制器構(gòu)成控制平臺的核心。各工位和料臺的信號通過 EtherCAT 端子模塊獲取。每個工位處使用一個 EtherCAT 耦合器 EK1100，它通過 EtherCAT 連接至 CX5020?！斑x用 EtherCAT 作為通訊系統(tǒng)為我們帶來了很多好處：除了加快了信號捕獲速度外，還縮短了設(shè)備周期時間。此外，由于我們能夠采用標(biāo)準(zhǔn)的 CAT5 電纜布線，布線工作更加簡單，從而也顯著降低了安裝成本?！比A恒電氣工程師劉曉蘭說道?！按送猓捎?RGV 控制器和 CX5020 之間通過
Beckhoff 的 CU8890 WLAN 控制器實(shí)現(xiàn)無線通訊，生產(chǎn)線與生產(chǎn)線之間的信息交換變得更為方便了。”
