現(xiàn)代智能制造正在向無人化、多機協(xié)作、極致柔性的方向發(fā)展。多工位協(xié)同工作站的Smart組件集成案例是驗證工程師系統(tǒng)設計能力的實踐標尺。

系統(tǒng)的組件構成。一個典型的多工位協(xié)同工作站包含上料傳送帶Smart組件、CNC設備Smart組件、氣動夾爪Smart組件以及下料傳送帶Smart組件四大部分。上料傳送帶源源不斷供應毛坯，機器人夾爪從傳送帶取出毛坯裝入CNC夾具，CNC加工完成取出成品放置下料傳送帶送出。四者通過工作站邏輯中的信號互聯(lián)通路形成緊密的生產(chǎn)節(jié)拍協(xié)同。

信號設計步驟。采用模塊化思路先創(chuàng)建各部件的獨立Smart組件，每個組件對外引出有限標準信號。上料傳送帶組件引出MaterialReady（物料就緒）信號用于通知機器人毛坯已到抓取點。CNC組件引出MachiningComplete（加工完成）和處理結束等信號。機器人核心控制單元與各組件通過工作站邏輯進行總線級信號連接，同步分發(fā)取料、上料、等待加工、取成品等一系列指令。

節(jié)拍匹配與瓶頸分析。全系統(tǒng)跑通后擴展計時器獲取各個環(huán)節(jié)的耗時節(jié)點，分析加工速度瓶頸。若機器人節(jié)拍過長，利用工作站邏輯的碰撞傳感取消不必要的較長時間的等待間隔，根據(jù)仿真數(shù)據(jù)分析結果調(diào)整上料機構和CNC加工邏輯，最終實現(xiàn)所有工序協(xié)同節(jié)拍平滑過渡。

多工位協(xié)同工作站的成功集成是對學員Smart組件綜合能力的全面考量。“工業(yè)機器人培訓”的畢業(yè)設計一般都要求完成這類多工位協(xié)同工作站的分析與構建。“東莞工業(yè)機器人培訓”學員在完成全部Smart組件集成課程后需要在行業(yè)對接的實訓室中完成多工位協(xié)同仿真驗收。通過對多子系統(tǒng)交互的深度理解，學員在“PLC培訓”和“PLC編程培訓”中學習到的復雜聯(lián)動控制完全可以無縫對接至仿真場景?！皷|莞PLC培訓”對分布式I/O主從站的底層信號交互經(jīng)驗為理解工作站邏輯的信號映射提供了巨大便利。“自動化培訓”每年承接來自企業(yè)真實產(chǎn)線升級的委托仿真項目，學員可在指導教師的帶領下以項目實踐方式近距離接觸“機器視覺培訓”在多工位協(xié)同中的應用。視覺系統(tǒng)用于傳送帶精定位抓取點和CNC夾具毛坯防錯驗證，顯著提升智能性。多工位協(xié)同是工業(yè)4.0時代的通用范式模式，“東莞自動化培訓”成功案例在珠三角制造業(yè)企業(yè)中得到廣泛認可。