2010 中文版机器人技术宣传册

决方案 – 2005：AX5000 – EtherCAT 伺服驱动器 – 2007：工业主板 － 德国制造 – 2008：XFC – 极速控制技术 – 2009：高密度总线端子模块 – 宽度仅为 12 mm 的 16 通
道端子模块
Beckhoff 基于 PC 控制技术的理念和 Lightbus 系统、总线端 子模块以及 TwinCAT 自动化软件的推出，在自动化技术领 域有着里程碑式的历史意义，在传统控制行业，这些产品 已被视作为高性能的解决方案，从而被广泛接受。EtherCAT — 实时以太网解决方案 — 是一种具有前瞻性的高端 技术，是前沿控制理念的新生代产物。
Beckhoff 机构遍布世界各大洲 位于德国威尔市的德国倍福自动化有限公司总部是公司核 心部门的所在地。公司总部下属研发部、生产部、行政 部、销售部、市场部、技术支持与服务部。随着公司的快 速发展，倍福在全球已设有 24 家分公司，旨在合力拓展国 际市场。
该宣传册简要阐述了机器人技术领域中用到的产品和解决方 案。详细信息，请查阅我们的“自动化新技术”产品选型手 册，或登录我们的官方网站 。
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机器人中的应用
检测
自动检测产品，以确保拥有恒定的加工品质。其前提条件是 控制器与各辅助系统（如称重系统和视觉系统）之间的连通 性。
装卸/堆垛
产品的堆垛及包装需要装卸系统能够自由移动。各种起重工 具（夹具、抽吸装置）通常通过气动阀岛连接。
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TwinCAT 针对 PLC 和运动控制的自动化软件具有一个统一的工程工具， 可选择 Windows XP 或 CE 操作系统，以用于不同的处理器平 台。它包含凸轮盘、各轴的插补运动以及一个用于液压轴和电 动轴的统一框架。

BeckhofF 自动化新技术
Beckhoff | 基于 PC 的控制技术在搬运、生产和装配机器人中的应用
进给
多个耦合轴的精确导向功能是 TwinCAT NC 的亮点之一。拱 架机器人的四根轴只需通过 2 个双通道伺服驱动器即可驱 动，能够节省大量空间。TwinSAFE 产品可在日常工作中最 大限度地保护用户安全。

BeckhofF 自动化新技术
EtherCAT EtherCAT 是一种用于实现工业自 动化的实时以太网现场总线，具 有拓扑结构灵活、操作简便的 特点。由于其拥有通讯速度快 和用户数据传输率高等优点， EtherCAT 非常适合用于高速控制 技术领域。
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软 PLC、运动控制和机器人技术 TwinCAT 在一个软件包内集成了实时 控制功能、PLC 系统、运动控制、机 器人技术以及编程环境，编程符合 IEC 61131-3 标准。
灵活采集 I/O 信号
2根x轴
y/z 轴
嵌入式 PC 采用 XFC 技术，响应时间 <100 μs
用于辅助驱动 器的步进电机
拱架 机器人
关节型 机器人
端子盒 辅助轴

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检测
TwinCAT 自动化软件包的连接特性为确保产品检测准确性 提供了保障。带任何一种现场总线接口的设备均可直接与 PC 相连，甚或更简单，通过 EtherCAT 网关相连。这样，例 如，带以太网接口的检测设备（视觉系统，称重设备）可 直接集成至自动化工艺过程中。
制和机器人技术采用多个 CPU 所带来的数据精度损失问题 – 由于采用了直接接口，性能和精度都得到提升；CPU 之间
不再需要进行复杂的通讯

BeckhofF 自动化新技术
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TwinCAT 运动转换软件自身被透明地集成在现有的运动控制系 统中：机器人和运动控制功能能够借助 TwinCAT NC PTP（点到 点轴定位）或 NC I（三维轴插补）实现优化同步。所有的 NC 功能，比如“电子凸轮”或“飞锯”（从轴与运动中的主轴 同步）能够结合起来构成一个所需的通用硬件和软件平台。
TwinCAT 运动转换软件 TwinCAT 现在能够将机器人（Delta kinematics， SCARA）以及它们与现有运动控制功能之间的 互动和同步整合在一起。
TwinSAFE 使用 TwinSAFE I/O 端子模块后， 安全输入信号和安全输出信号 通过可配置的安全逻辑连接在 一起。
XFC – 极速控制技术 XFC 基于高效的控制和通讯架构，包括高性能工业 PC、 带有实时特性的超高速 I/O 端子模块、EtherCAT 高速以 太网现场总线和 TwinCAT 自动化软件。
EtherCAT：多轴系统最高性能的保证 超高速过程通讯的基础是 EtherCAT 工业以太网系统，它非常 适用于加工机械。控制器与I/O 信号之间的快速通讯 – 无需特 殊硬件 – 为机械制造商提供超乎想象的可能性：多轴运动控 制通过分布式 EtherCAT 时钟进行同步，可精确到纳秒。
采用 Beckhoff 的 XFC 技术（极速控制技术），任何一个程序员 都可通过标准组件轻松实现专用加工机械超高速高精度控制 解决方案。
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BeckhofF 自动化新技术
Beckhoff | 基于 PC 的控制技术在搬运、生产和装配
进给
在将物料输送至一台生产设备时，进给速度非常 重要。使用拱架机器人实现的输送机应用就是一 个典型范例。
装配
诸如接缝、粘合、螺纹连接、焊接以及倒角等装配工序都需 要用到各种不同的装卸设备。拱架机器人及关节型机器人常 用于此类应用。快速刀具切换功能必须由控制器加以检测。
通过 TwinCAT NC 同步控制多根轴
夹具
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BeckhofF 自动化新技术
Beckhoff | 通用型系统解决方案应用于机器人技术领域
Ethernet
工业 PC Beckhoff 工业 PC 和面板型 PC 展 现了最高性能的 PC 技术。
EtherCAT 驱动器 AX5000系列伺服驱动器对功能和产品进行了优化，用户可选择单 通道和多通道两种形式，具有最佳性价比。集成的快速控制技术 支持高速、高动态定位任务。EtherCAT － 一种高性能通讯系统， 能够与基于 PC 的控制技术完美结合。
机器人技术、运动控制和 PLC 在同一个 PC 平台上运行 “TwinCAT 运动转换”软件将机器人控制技术集成到 TwinCAT 自动化软件包中。PLC、运动控制、HMI 和机器人控制功能在 同一个功能强大的工控机 CPU 上运行。这可为用户带来很多 好处： – 机器人控制无需使用附加的 CPU – 降低工程成本：在一个系统内进行配置、参数设置和诊断 – 符合全球标准的 TwinCAT 软件用于配置、编程和诊断 – 由于采用的是同一个 CPU 系统，从而解决了 PLC、运动控
装卸/堆垛
TwinCAT NC 是一种基于 PC 的运动控制软件，最多可控制 255 根轴。自由路径可通过三维轴插补运动定义，以实现 最终成品的灵活装卸。其它轴及外围设备工具只需集成至 PLC 中即可。
设备的可视化及控制 通过触摸屏实现
控制面板
控制面板
摄像机
称重设备
与其它现场总线 系统的连接性
用于实现高速通讯的 EtherCAT 产品的安全实施
由于在主/从轴和高性能、多样化运动控制功能的组合选择 方面具有高度灵活性，因此可以执行针对不同应用领域的解 决方案。功能强大的软件工具（如 TwinCAT 凸轮设计工具和 TwinCAT ScopeView）支持系统设计和调试。PLC 程序库中的运 动控制功能块是基于 PLCopen 运动控制标准的，这简化了编程 工作，允许使用标准化的组件。
基于 PC 的工业机器人控制解决方案
Beckhoff | 开放式自动化解决方案
各种现有的应用案例说明，Beckhoff 自动化技术可显著提高 自动装配和搬运系统的生产效率和灵活性。采用 Beckhoff 基 于 PC 的控制技术，可以控制并监视各加工机械和整个生产线 的所有工艺流程：进料、封接（焊接、粘合等）、装配、检 验、搬运和堆垛等工艺都可采用 Beckhoff 工业 PC 作为硬件平 台，将 TwinCAT 作为软件平台。
控制实时软件包 – 1998：控制面板 – 远程工业 PC 控制面板 – 1999：现场总线端子盒 – 防护等级达 IP 67 的 I/O 系统 – 2002：CX1000 – 安装于 DIN 导轨的模块化嵌入式 PC – 2003：EtherCAT – 实时以太网现场总线系统 – 2005：TwinSAFE – 适用于总线端子模块系统的安全解
采用 Beckhoff TwinSAFE 技术可确保具体应用中功能安全性。 安全 I/O 组件和集成在驱动中的安全功能通过安全通讯协议连 接到安全逻辑端子模块中，从而确保系统的安全运行。
TwinCAT：持续发展的基于 PC 的控制技术 TwinCAT 集成了 PLC 和运动控制功能，以高性能控制加工机械 的各个工艺步骤。软 PLC 编程符合国际 IEC 61131-3 标准。可 供种类繁多的软件模块以用于不同的任务，例如凸轮、多轴 同步和插补运动。
பைடு நூலகம்
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TwinCAT 针对 PLC 和运动控制的自动化软件具有一个统一的工 程工具，可用于不同的处理器平台。它包含凸轮盘、 各轴的插补运动以及一个用于液压轴和电动轴的统一 框架。通过将机器人控制器集成到 TwinCAT 系统中， 机器人技术和运动控制功能能够在一个系统中同步运 行。

BeckhofF 自动化新技术
适用于所有类型机器人的集成控制平台 拱架机器人、SCARA 机器人、关节型机器人或并联机器人 – 仅 需一个自动化平台即可实现任何加工步骤。具有高度重复性 的高动态处理设备需要这样一个系统，该系统能够确保所有 子流程（包括物理信号采样、运动控制器中的处理和对物理 输出的响应）的延迟最低。Beckhoff 能够为您提供所需的产品 和技术：高性能工业 PC 和嵌入式 PC（配备专为工业应用而 开发的主板）、控制面板和显示元件、高速紧凑型 I/O 组件（ 防护等级 IP 20 或 IP 67）、超高速 EtherCAT 开放式通讯系统、 多功能伺服驱动技术 、经济高效的步进电机技术以及 TwinCAT PLC 和运动控制软件。