传感器是工业 4.0 的门户和纽带。作为智慧工厂的数据提供者，传感器具有不可或缺的地位。除了单纯获取数据与信息，传感器还能够自行对采集到的测量数据完成进一步处理，并自主完成传输。德国著名传感器生产商威格乐（Wenglor）需要生产小批量和个性化定制产品，以适应不同客户的需求波动，灵活高效地生产产品。该公司安装的机器人装配单元经过智能设计，其产品及生产工艺的创新性均得到了证明。

机器人在工业4.0环境下装配智能传感器

挑战

市场需求催生灵活、高效的生产方式

传感器制造商必须具有创新意识，在生产数值集成过程中产品的准确性和可靠性至关重要。位于德国的威格乐工厂因产能无法满足市场增长的需求，考虑采用高效自动化生产方式提高产量和质量。

在威格乐工厂车间机器人智能生产单元中，集成了史陶比尔TX60L六轴机器人和NET主机程序等关键设备。不同光电传感器系列的模块被快速、精确地组装起来。光学模块数量范围从100到2000个不等。由于该系统的灵活性和主机程序的控制技术，只需调整适当的过程序列，几分钟内便可重新调整装配方式，拥有无限可能性。

威格乐的软件开发工程师Michael Martin解释道：“机器人程序支持任何产品规格，PLC中的执行步骤可自由支配，单元的工具灵活度非常高，这给了我们很大的自由度。因此，该系统不仅可以调节镜头，还可以管理各种装配应用。”

机器人单元包含两个相同的调整站，可以高精度对准镜头

解决方案

机器人支持多规格组件装配生产

史陶比尔TX60L六轴机器人执行三个光学模块组件的传输镜头和接收镜头处理过程。机器人在托盘上来回移动，其工作范围可达920毫米，足以到达单元内的所有站点。装配过程从机器人拾取无镜头的光学模块开始。机器人首先移动到一个工作站，由威格乐weQube智能相机捕捉组件的位置，随后，机器人开始处理传输镜头和接收镜头。

TX60L每次拾起一个镜头，将其传送到智能相机检测站，由它确定镜头在夹具中的位置，并将其放置在传送位置。接下来，机器人手臂转向另一个工作站，在该工作站上将粘合剂粘贴到模块的镜头座上。在其装配位置，光学模块通过IO-link通信来控制加紧、连接和配置。最后，史陶比尔TX60L机器人将光学模块组件精确地放入容器中。

智能相机检测到光学模块在夹具中的位置

机器人再按精度将其放在准确的装配位置

“将模块定位在固定台上需要高精度的机器人，我们的操作公差在零点零几毫米内。史陶比尔机器人能轻松满足高精度要求，并能快速、准确地进行定位。”Martin补充道。

为了缩短周期时间，调整站的设计是相同的。史陶比尔机器人凭借其出色的动态性能，可以交替操作两个相同的工位。单元的独立元素之间的所有通信都是通过EtherCAT进行的。支持EtherCAT选项也是选择史陶比尔机器人的一个决定因素。

TX60L机器人处理光学模块，并在托盘上传输镜头和接收镜头

客户应用

数字化带来前所未有的灵活性

当许多人仍然在抽象地谈论工业4.0时，威格乐的开发工程师团队已经在机器人单元中达到了相关标准。自动化单元执行过程可以根据需要进行配置，各个步骤的数量可以有差异，对于每个步骤，所有相关参数都会被存储，这样所有细节的流程都可以被追溯。

威格乐凭借其开创性的装配单元，展示了现代控制技术和高性能机器人如何将生产力和灵活性提高到新高度。该系统可以满足制造商的期望，并以最大的可能性来完成工作。如果不需要进行镜头调整的任务，还可以进行连接器组装。这是一项非常具有前瞻性的投资。

Michael Martin

威格乐公司软件开发工程师

传感技术在工业4.0的发展中获益匪浅，这也推动着传感器市场的发展。我们已经在计划下一阶段的机器人自动化建设，以满足对智能传感技术的巨大需求。

客户收益

精度高、工作范围广

出色的动态性能

灵活且高效的生产方式

生产效率大幅提高

通信方式更兼容