科堡市Kaeser壓縮機(jī)廠在2007年時(shí)與Fibro GSA自動(dòng)化技術(shù)公司共同生產(chǎn)制造了一條長(zhǎng)達(dá)30m的自動(dòng)化生產(chǎn)線。這條生產(chǎn)線的安全控制由SPS可編程序控制器系統(tǒng)進(jìn)行掌控，其中使用了大量由Jokab安全技術(shù)公司生產(chǎn)的防護(hù)門(mén)傳感器，能對(duì)生產(chǎn)線的防護(hù)門(mén)進(jìn)行監(jiān)控。這一安全系統(tǒng)明顯地保障生產(chǎn)順利進(jìn)行，且降低電纜布線費(fèi)用，提高了維護(hù)保養(yǎng)性能，使倉(cāng)庫(kù)物資管理一目了然。

Kaeser壓縮機(jī)廠在生產(chǎn)時(shí)將同一批次的零件一次性放到生產(chǎn)線料倉(cāng)中。龍門(mén)式拐臂機(jī)器人不僅能按照控制系統(tǒng)的要求操作，并能根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中的輕重緩急從生產(chǎn)線的毛坯庫(kù)中取出零件毛坯，放入加工機(jī)床中。加工后的產(chǎn)品又被整齊的排列在生產(chǎn)線的成品庫(kù)中。在完成一個(gè)品種及批次的加工后，產(chǎn)品會(huì)被全部運(yùn)走，再開(kāi)始下一品種及類型的零件生產(chǎn)加工。生產(chǎn)線所采用的是由Jokab安全技術(shù)公司研發(fā)設(shè)計(jì)的新型安全保護(hù)解決方案，該解決方案具有很高的可靠性。

GL30和GL 60龍門(mén)式拐臂機(jī)器人皆由Firbo GSA自動(dòng)化有限責(zé)任公司研發(fā)生產(chǎn)，其中包括機(jī)械手在內(nèi)，其有效承載重量可達(dá)60kg，能夠?qū)崿F(xiàn)六坐標(biāo)自由度的空間運(yùn)動(dòng)（圖1）。它將線性運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)與現(xiàn)代化六軸機(jī)器人技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)集于一身，在極為緊湊的結(jié)構(gòu)下提供了最大運(yùn)動(dòng)空間和自由度。由于采用六坐標(biāo)拐臂，使其能完成所有工作任務(wù)，其自動(dòng)化控制系統(tǒng)能在有限的空間內(nèi)指揮拐臂式機(jī)械手完成復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡。根據(jù)使用時(shí)工作范圍的大小，機(jī)械人既可以側(cè)置于龍門(mén)架上，也可以吊裝在龍門(mén)架橫梁下方。

圖1 David Wilder先生與Tobias Blickle先生正調(diào)試由Firbo GSA自動(dòng)化公司
生產(chǎn)的GL 60型龍門(mén)式機(jī)器人，這一六軸拐臂機(jī)器人能夠抓取60kg負(fù)載完成復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程
Kaeser公司是首個(gè)在高精度零件自動(dòng)化加工中采用這種自動(dòng)化配置方案的企業(yè)。該方案的關(guān)鍵在于安裝在直線運(yùn)動(dòng)距離為24m線性龍門(mén)上的側(cè)置的GL 60型拐臂機(jī)器人（圖2），該機(jī)器人可在長(zhǎng)達(dá)70m的Quick Guard E生產(chǎn)線上運(yùn)動(dòng)。機(jī)械手抓取的工件重量為45kg，拐臂最大伸長(zhǎng)長(zhǎng)度為2m，具有很高的重復(fù)精度。

圖2 利用GSA自動(dòng)化技術(shù)公司生產(chǎn)的GL 60龍門(mén)式拐臂機(jī)器人能夠在
Jokab安全技術(shù)公司生產(chǎn)的長(zhǎng)達(dá)70m的Quick Guard E生產(chǎn)線上運(yùn)動(dòng)
干凈的機(jī)床上下料

由于龍門(mén)式拐臂機(jī)器人能夠在狹小的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)械的上下料動(dòng)作，因此Kaeser壓縮機(jī)公司技術(shù)也可以在加工機(jī)床中使用，完成傳統(tǒng)龍門(mén)式機(jī)器人至今無(wú)法從上方進(jìn)行加工機(jī)床上下料的任務(wù)。龍門(mén)式拐臂機(jī)器人既能夠承擔(dān)原來(lái)手動(dòng)單一上下工件的任務(wù)，也能在生產(chǎn)線中完成毛坯與產(chǎn)品的上下料任務(wù)。這種靈活性是依靠Docking系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化機(jī)械手的手指更換，從而保障了零部件上下料的靈活性。工件整齊的擺放在設(shè)備的料庫(kù)貨架上。機(jī)器人將工件從料庫(kù)貨架上取下，裝夾到機(jī)床卡盤(pán)上。經(jīng)過(guò)多道工序加工后，零件已經(jīng)完全加工完畢，被放入成品庫(kù)貨架上。若毛坯料庫(kù)中的所有零件毛坯都被取出，或成品庫(kù)中的貨架都已擺滿成品零件，機(jī)器人則自動(dòng)從機(jī)械手庫(kù)中更換好下一個(gè)零件適用的手指，完成機(jī)械手的更換。

金屬加工機(jī)床的上下料可以按照上下料的要求和重要程度進(jìn)行控制；從而可以在不同類型成品的生產(chǎn)中，以及在機(jī)床加工時(shí)間上有著很大差異的生產(chǎn)加工過(guò)程中都實(shí)現(xiàn)最大生產(chǎn)能力。可利用特殊專用工位來(lái)實(shí)現(xiàn)零件的上下料，且不會(huì)在工件上下料時(shí)帶來(lái)粉塵污染，這是由于機(jī)床控制系統(tǒng)能夠識(shí)別塵土是否存在，并及時(shí)予以清理。

保護(hù)范圍有明確界限

整條生產(chǎn)線被劃分為幾個(gè)不同的安全保護(hù)范圍：這些不同安全等級(jí)的范圍可以在連續(xù)生產(chǎn)的過(guò)程中由操作者根據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行拆分，從而可在不中斷自動(dòng)化生產(chǎn)的情況下排除生產(chǎn)線故障。操作人員可以通過(guò)防護(hù)門(mén)上的直接與AS-i安全系統(tǒng)連接的開(kāi)關(guān)按鈕進(jìn)入到防護(hù)門(mén)內(nèi)。當(dāng)機(jī)器人離開(kāi)防護(hù)區(qū)后，氣動(dòng)控制制鎖銷對(duì)防護(hù)門(mén)進(jìn)行機(jī)械鎖止，防止機(jī)器人再次誤入；防護(hù)門(mén)的開(kāi)啟和機(jī)器人的進(jìn)入皆由安全保護(hù)SPS Pluto可編程序控制系統(tǒng)進(jìn)行確認(rèn)。

不僅是防護(hù)門(mén)的開(kāi)關(guān)，制鎖銷的終點(diǎn)位置監(jiān)控與機(jī)器人定位等也都由As-i安全保護(hù)系統(tǒng)的安全保護(hù)傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)接口直接向安全保護(hù)SPS可編程序系統(tǒng)發(fā)送信息。這種控制方式的優(yōu)點(diǎn)是在生產(chǎn)線滿負(fù)荷或空載時(shí)可方便地進(jìn)行新產(chǎn)品生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作，從而將生產(chǎn)線調(diào)整時(shí)的停機(jī)輔助工時(shí)降低到最小程度。由于使用了Jakab安全技術(shù)工時(shí)的Pluto安全保護(hù)SPS可編程序控制系統(tǒng)，系統(tǒng)所需硬件數(shù)量也明顯減少；另外，系統(tǒng)還提供了更高的使用靈活性，提供為后續(xù)應(yīng)用控制能力的空間。

AI安全防護(hù)系統(tǒng)易于拆卸

成組使用的非接觸式傳感器Eden是由主動(dòng)式發(fā)送電氣信號(hào)的零件和被動(dòng)式作為確認(rèn)的零件兩部分組成。在發(fā)送和接收元器件間加大的安裝公差使其定位安裝變得更加簡(jiǎn)單。傳感器的開(kāi)關(guān)控制距離為0~15mm，并且工作過(guò)程無(wú)磨損且免維修（圖3）。借助其獨(dú)特的信號(hào)輸入輸出方式，使一個(gè)安全保護(hù)SPS可編程序控制系統(tǒng)能夠最大程度地?cái)y帶150對(duì)傳感器進(jìn)行安全接口動(dòng)作。

位于Hassmerheim市的FIBRO GSA自動(dòng)化技術(shù)公司具有220名職工，公司為世界各地汽車(chē)生產(chǎn)與金屬加工機(jī)床領(lǐng)域的用戶提供設(shè)計(jì)和生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)。作為自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)供應(yīng)商，F(xiàn)IBRO GSA公司不僅提供整套符合用戶特殊需要的解決方案，同時(shí)也提供標(biāo)準(zhǔn)化的自動(dòng)化模塊部件。

FIBRO GSA自動(dòng)化技術(shù)公司獲得了DIN EN ISO 9001:2000質(zhì)量體系認(rèn)證，以及擴(kuò)展的VDA 6-4和ISO 14001環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)可以證明公司生產(chǎn)的成品具有著很高的質(zhì)量水準(zhǔn)。近30年來(lái)，整個(gè)歐洲及海外市場(chǎng)中已經(jīng)有30000多套自動(dòng)化儀器設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人和基于模塊式結(jié)構(gòu)的設(shè)備被安裝并使用。近幾年，公司又在可靠的安全保護(hù)領(lǐng)域中進(jìn)行鉆研，其研發(fā)的成果滿足了嚴(yán)格的環(huán)保規(guī)定要求。這些大批量生產(chǎn)的成品有著幾個(gè)不同的規(guī)格等級(jí)，傳送承載能力可達(dá)到3150kg，運(yùn)行速度高達(dá)6.5m/s，運(yùn)送距離可達(dá)30m。

由于生產(chǎn)設(shè)備在使用過(guò)程中會(huì)因生產(chǎn)布局的調(diào)整而搬遷，或隨生產(chǎn)任務(wù)的增大而擴(kuò)建，因此易于拆卸的安全防護(hù)門(mén)非常重要。因此，Jokab安全技術(shù)公司又向市場(chǎng)推出了一款名為Quick Guard E的鋁合金防護(hù)柵欄系統(tǒng)。其具有已申請(qǐng)專利保護(hù)的柵欄制鎖系統(tǒng)，這是一種用U型型材制作的防護(hù)柵欄。利用此全新的柵欄制鎖技術(shù)可以很方便地將柵欄支柱固定好，無(wú)需水平支撐桿，也可以利用簡(jiǎn)單的剪切工具將柵欄剪切到所需的長(zhǎng)度尺寸，剪切好的柵欄能簡(jiǎn)單裝配起來(lái)，也可以按照45裝配。