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摘要：帶有分流/匯流技術(shù)的貝加萊ACOPOStrak軌道系統(tǒng)，是一種低代碼方式的產(chǎn)線設(shè)計(jì)、編排、測(cè)試的輕量化軟件。本文詳細(xì)介紹了ACOPOStrak系統(tǒng)的創(chuàng)建、配置、測(cè)試步驟，以及復(fù)雜的軌道系統(tǒng)布局、配置動(dòng)子及加載產(chǎn)品、定義負(fù)載的過(guò)程。

1 柔性產(chǎn)線設(shè)計(jì)會(huì)很難嗎

根據(jù)國(guó)內(nèi)知名市場(chǎng)咨詢機(jī)構(gòu)MIR數(shù)據(jù)顯示，柔性輸送系統(tǒng)的市場(chǎng)在過(guò)去的三年里保持著30%的增長(zhǎng)。其中，代表性的就是貝加萊ACOPOStrak帶有分流/匯流技術(shù)的軌道系統(tǒng)（圖1)。
但是，很多用戶會(huì)擔(dān)心這種系統(tǒng)會(huì)不會(huì)設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試起來(lái)起來(lái)比較難？
相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)線而言，柔性輸送系統(tǒng)本身就簡(jiǎn)化了機(jī)械的復(fù)雜性，并且，像貝加萊提供的ACOPOStrak Designer，是一種低代碼方式的產(chǎn)線設(shè)計(jì)、編排、測(cè)試的輕量化軟件。

2 工欲善其事，必先利其器：ACOPOStrak Designer

A CO POSt rak  Designer是 一 個(gè)與強(qiáng)大的ABB RobotStudio結(jié)合，用于創(chuàng)建、配置、測(cè)試ACOPOStrak系統(tǒng)的Add-in軟件。它允許用戶設(shè)計(jì)復(fù)雜的軌道系統(tǒng)布局、配置動(dòng)子及他們的加載產(chǎn)品，定義負(fù)載（圖2)。此外，它還可以根據(jù)圖形配置自動(dòng)生成PLC程序，做到“所見(jiàn)即所得”，整個(gè)過(guò)程工程師實(shí)際所需的代碼量極低，即可將ACOPOStrak系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)。

(1)第一步：先創(chuàng)建軌道布局

設(shè)計(jì)一個(gè)柔性產(chǎn)線，第一步是布局，用戶根據(jù)產(chǎn)品的加工順序、機(jī)械規(guī)格等進(jìn)行初期規(guī)劃，然后進(jìn)入ACOPOStrak Designer進(jìn)行數(shù)字化的布局與設(shè)計(jì)、仿真（圖3)。

ACOPOStrak Designer提供了各種軌道的控件，并可以通過(guò)拖拽的方式進(jìn)行這種布局的規(guī)劃。工程師可以選擇不同的軌道規(guī)格段進(jìn)行拖拽拼接（圖4)。

當(dāng)然，也可以把這些不同的軌道線并起來(lái)，形成更為復(fù)雜的軌道線，如圖5就是一個(gè)大型的軌道線。
工程師可以通過(guò)鼠標(biāo)拖拽方式來(lái)在右側(cè)的組件表中進(jìn)行產(chǎn)線的布局規(guī)劃，以進(jìn)行物理實(shí)體的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)軟件里已經(jīng)內(nèi)嵌了貝加萊ACOPOStrak的標(biāo)準(zhǔn)軌道、緊湊型軌道、動(dòng)子、占地、其它實(shí)體的控件，并能允許自動(dòng)獲得相關(guān)的參數(shù)（如長(zhǎng)度、規(guī)格）。

(2)第二步：動(dòng)子運(yùn)動(dòng)的定義

柔性輸送系統(tǒng)核心就在于動(dòng)子（或稱穿梭車(chē)，Shuttle）通過(guò)夾裝將被加工對(duì)象輸送至不同的加工單元。在第二步，系統(tǒng)就要為每個(gè)動(dòng)子定義相關(guān)的操作。

動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)分為以下幾種情況，可以被配置（圖6):
①產(chǎn)線變更：動(dòng)子允許產(chǎn)品高效快速的在不同線間切換；
②去除不良品：動(dòng)子可以讓不良品離開(kāi)組裝線，以確保其品質(zhì)；
③并行運(yùn)行：ACOPOStrak的分流與匯流，使得產(chǎn)品可以根據(jù)工序間負(fù)載變化來(lái)分流或匯流，以形成連續(xù)流；
④柔性路徑：避免生產(chǎn)流的瓶頸并優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，以獲得更為連續(xù)的流動(dòng)，無(wú)等待、中斷。
動(dòng)子的ID編號(hào)、負(fù)載參量（慣量）、運(yùn)動(dòng)所需的速度/加速度、停站時(shí)間、以及運(yùn)動(dòng)限制——為避免過(guò)程中的機(jī)械碰撞、空間干擾、以及工藝屬性而設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)限制。而動(dòng)子群組則是關(guān)于他們?nèi)绾伪弧熬庩?duì)”，例如對(duì)于不同工站，產(chǎn)品成組的間距、數(shù)量差異，可以在這里進(jìn)行配置。

(3)第三步：過(guò)程工站的定義

當(dāng)配置為軌道、動(dòng)子，就可以定義工站——這樣動(dòng)子就可以在各個(gè)工站之間運(yùn)動(dòng)。
ACOPOStrak定義了以下四種不同的工站，分別包括：
①ConstVelocityStation配置動(dòng)子在該站點(diǎn)的速度及加速度限制，這個(gè)站點(diǎn)通常確保動(dòng)子按照一個(gè)常速來(lái)運(yùn)動(dòng)于指定區(qū)域——它用于動(dòng)子與工站的同步、高精度加工；另外，運(yùn)動(dòng)濾波器參數(shù)也可以被配置，以優(yōu)化動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)——這用于改善精度和效率。
②StopStation定義一個(gè)動(dòng)子在軌道上的精確定位后的停留，這用于動(dòng)子必須在此停留用于加載和卸載被加工對(duì)象；這里的循環(huán)時(shí)間需要確保過(guò)程同步有效。
③MultiStopStation用于并行加工中的不同產(chǎn)品能夠在不同的動(dòng)子上的同步加工。幾個(gè)站需要同步工作，它旨在提高生產(chǎn)線的最大化效率。
④DecisionStation可以發(fā)送動(dòng)子的產(chǎn)品到不同的目標(biāo)站，這需要根據(jù)產(chǎn)品的品質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行決策——插入生產(chǎn)或離開(kāi)，或再加工——它用于改善最終產(chǎn)品的品質(zhì)。
如圖7所示 ， 這四種工站在系統(tǒng)里按照綠色（Multi StopStation）、藍(lán)色（StopStation）、青色（ConstVelovityStation）、紅色（DecisionStation）進(jìn)行了標(biāo)記。工程師可以直觀地看到每個(gè)工站的特點(diǎn)，并進(jìn)行修改。
每種站點(diǎn)都有其特別的功能，例如限制速度、停止并與機(jī)器配合，或者基于狀態(tài)的決策，每個(gè)站點(diǎn)可以被優(yōu)化，并使得其更為靈活。

(4)第四步：導(dǎo)出到AS編譯
在完成軌道布局、工站配置、動(dòng)子配置后，ACOPOStrak Designer可以提供導(dǎo)出，將這些命名（標(biāo)簽）的軌道段、工站、動(dòng)子以及加工中的動(dòng)態(tài)參數(shù)，下載到Automation Studio（圖8)。
在Automation Studio中，關(guān)于軌道的任務(wù)將與其它的邏輯、軸控、機(jī)器人等進(jìn)行耦合，以構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

(5)第五步：系統(tǒng)仿真
同時(shí)，當(dāng)整個(gè)軌道的布局、動(dòng)子及工站配置下載到本地后，通過(guò)OPC UA連接的Automation Studio與ACOPOStrak Designer就可以進(jìn)行控制邏輯與柔性產(chǎn)線的機(jī)電對(duì)象“協(xié)同仿真”（圖9)。
在仿真系統(tǒng)里，系統(tǒng)的過(guò)程可以被清晰的呈現(xiàn)，一些非常有效的仿真呈現(xiàn)被設(shè)計(jì)：
① 顏色的工站標(biāo)記：如前述，工站被配置為不同的顏色以便工程師可以看到它們的狀態(tài)。動(dòng)子在其上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也可以被呈現(xiàn)。
② 產(chǎn)品狀態(tài)：包括動(dòng)子、虛擬產(chǎn)品均可被動(dòng)態(tài)仿真，以顯示其流動(dòng)過(guò)程。
③ 標(biāo)簽組：每個(gè)軌道、工站、動(dòng)子均被命名。
在仿真系統(tǒng)里，可以通過(guò)參數(shù)的變化，系統(tǒng)將為工程師進(jìn)行最優(yōu)的路徑、參數(shù)的計(jì)算，以獲得最高的生產(chǎn)效率,并且，ACOPOStrak Designer生成程序可以下載運(yùn)行。
總體來(lái)說(shuō)，ACOPOStrak Designer用直觀、低代碼/無(wú)代碼形式，來(lái)讓工程師能夠快速地構(gòu)建一個(gè)高效的柔性輸送系統(tǒng)。   

3 軟件下載

需要下載ACOPOStrak Designer，可以訪問(wèn)貝加萊官方網(wǎng)站（中文），在右上角的“下載”里選擇Software\ Simulation\Simulation Tools即可，如圖10。
此外，ACOPOStrak Designer的學(xué)習(xí)有非常直觀的在線課程，由貝加萊Academy提供，可以聯(lián)系當(dāng)?shù)氐臉I(yè)務(wù)人員，獲得賬號(hào)授權(quán)登錄。