VMek 從一開始就在其種子自動(dòng)分揀解決方案中配備了 EtherCAT 技術(shù)。高速實(shí)時(shí)通訊技術(shù)可為基于視覺的分揀機(jī)實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)傳輸率提供最佳支持。公司通過將 I/O 層轉(zhuǎn)換為使用 EtherCAT 插拔式模塊，進(jìn)一步降低了成本，減少了設(shè)備占地面積，并縮短了設(shè)備調(diào)試時(shí)間。
EJ 系列 EtherCAT 插拔式模塊
在視覺種子分揀機(jī)中的應(yīng)用
2012 年，弗吉尼亞州中洛錫安郡的 VMek™ Sorting Technology 公司總經(jīng)理 Kent Lovvorn 帶著清晰的人生愿景離開了他之前的工作：“我當(dāng)時(shí)想要專攻高速機(jī)器視覺的某個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。”他于 2014 年成立了 VMek 公司，提供用于視覺分揀的軟件和硬件解決方案。
公司提供的分揀機(jī)包括 Metrix 實(shí)驗(yàn)室分析色選機(jī)和 Element 生產(chǎn)分析色選機(jī)等設(shè)備，它們利用新高速分揀技術(shù)滿足農(nóng)業(yè)領(lǐng)域客戶的需求，其中包括美國前三大種子生產(chǎn)商。
Metrix 分揀機(jī)使用兩臺(tái)全色 GigE 相機(jī)，每秒鐘可以處理 600 粒種子，而 Element 分揀機(jī)配備四臺(tái)同類相機(jī)，可實(shí)現(xiàn)每秒 12,000 粒種子的處理能力。與其他只能分離部分的色選機(jī)不同，VMek 系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)提供每粒種子的寶貴數(shù)據(jù)，Kent Lovvorn 解釋道：“我們的軟件使用每個(gè)物體的正面和背面圖像進(jìn)行組合分析。該軟件先將每個(gè)部分分離出來，然后再將它們組合在一起，以完成 360 度的完整分析。”
這些數(shù)據(jù)讓種子生產(chǎn)商能夠分析個(gè)別物體被拒絕的原因，并將實(shí)驗(yàn)室結(jié)果與工廠實(shí)際情況進(jìn)行比較。他們還可以利用這種洞察和分析能力來規(guī)劃未來，Kent Lovvorn 解釋說道：“種子公司可以為下一個(gè)種植周期制定相應(yīng)的計(jì)劃，以加強(qiáng)或消除一些特性。”
Metrix 實(shí)驗(yàn)室分析色選機(jī)使用兩臺(tái)全色 GigE 相機(jī)分離和采集種子數(shù)據(jù)。
利用 I/O 解決方案持續(xù)改進(jìn)
公司創(chuàng)始人 Kent Lovvorn 從一開始就相信，只有與頂級(jí)的供應(yīng)商合作，才能不斷改進(jìn)這些高科技系統(tǒng)：“當(dāng)我開始創(chuàng)業(yè)成立 VMek 時(shí)，我就在尋找能夠以正確方式開發(fā)高品質(zhì)組件的硬件和軟件合作伙伴。就在那時(shí)，我找到了倍福。”
緊湊型 EJ 板減少了 Vmek 硬件解決方案的占地面積。
倍福為其講解和演示了 EtherCAT 工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，Kent Lovvorn 了解到了該通訊系統(tǒng)能夠 PC 用作實(shí)時(shí)設(shè)備控制器，并研究了將 EtherCAT 用于高速視覺機(jī)器的情況，最終決定將倍福的 EtherCAT I/O 端子模塊作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品使用。
2017 年，VMek 公司對多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步降低成本和空間需求，但希望繼續(xù)使用 EtherCAT 硬件。這項(xiàng)工作并不需要提高可靠性，因?yàn)?2015 年交付的第一臺(tái)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)仍然良好可靠。VMek 希望通過減少硬件模塊數(shù)量和對點(diǎn)對點(diǎn)布線的需求來增強(qiáng)產(chǎn)品功能，并縮短上市時(shí)間。
EtherCAT 插拔式模塊可減少占地面積，
節(jié)省成本和裝配時(shí)間
通過與倍福區(qū)域銷售工程師 Chuck Padvorac 的討論，Lovvorn 找到了一個(gè)合適的解決方案：EJ 系列 EtherCAT 插拔式模塊。這些 I/O 模塊的尺寸約為標(biāo)準(zhǔn) EtherCAT 端子模塊的一半，但功能完全相同。這些模塊使用 VMek 為該應(yīng)用選擇的 JST 連接器，直接安裝到定制設(shè)計(jì)的印刷電路板上，并且整個(gè)信號(hào)分配板通過預(yù)制電纜或編碼插頭連接器，連接到規(guī)模更大的基于 PC 的系統(tǒng)上。由于電路板基本上是預(yù)先組裝好的，因此與傳統(tǒng)的有線端子模塊相比，可以提高批量生產(chǎn)的效率和性價(jià)比。
VMek 公司總經(jīng)理 Kent Lovvorn（右）和倍福區(qū)域銷售工程師 Chuck Padvorac 緊密合作，選擇出合適的 EtherCAT 解決方案。
“這個(gè)解決方案的核心優(yōu)勢之一是易于使用，它讓我們能夠構(gòu)建具有所需的確切功能、尺寸、連接器和標(biāo)簽的配電板。”Lovvorn 解釋說道。"由于每臺(tái)設(shè)備的電路板都是根據(jù)我們的設(shè)計(jì)和工藝量身定制的，我們可以在購買 EJ 組件之前先建造設(shè)備，這在設(shè)備成本和及時(shí)組裝方面具有很大優(yōu)勢。”
這個(gè)解決方案的核心優(yōu)勢之一是易于使用，它讓我們能夠構(gòu)建具有所需的確切功能、尺寸、連接器和標(biāo)簽的配電板。
通過關(guān)鍵合作推進(jìn)分揀技術(shù)的發(fā)展
VMek 公司通過為每臺(tái)分揀機(jī)配置帶有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)分配板的 EJ 系列 EtherCAT I/O 模塊，大幅縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間。“據(jù)估計(jì)，我們可以將設(shè)備裝配時(shí)間減少 50%。”Kent Lovvorn 說道。“如果需要，我們可將維修時(shí)間減至更少。”硬件層面的細(xì)微調(diào)整幫助 VMek 公司將每個(gè) I/O 網(wǎng)段的成本降低了大約 700 美元，因此公司可以將節(jié)省的資金重新投入于研發(fā)工作，以繼續(xù)提升其視覺分揀機(jī)和軟件性能。
“作為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商，我們的客戶將我們復(fù)雜的分揀算法和采集每個(gè)部分?jǐn)?shù)據(jù)的能力視為必不可少的功能。”Kent Lovvorn 說道。因此，VMek 公司將繼續(xù)專注于與像倍福一樣致力于成為其行業(yè)內(nèi)領(lǐng)袖的公司合作，持續(xù)開發(fā)和完善解決方案。
關(guān)于德國倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注于自動(dòng)化新技術(shù)的德資企業(yè)，創(chuàng)立于 1980 年，總部位于德國威爾市。作為全球自動(dòng)化技術(shù)的驅(qū)動(dòng)者，倍福定義了自動(dòng)化領(lǐng)域的許多標(biāo)準(zhǔn)，是國際標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推動(dòng)者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場總線模塊、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和 TwinCAT 自動(dòng)化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個(gè)工控領(lǐng)域提供開放式自動(dòng)化系統(tǒng)和完整的解決方案。經(jīng)過 40 年的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設(shè)立 30 多家分支機(jī)構(gòu)，加上全球的合作伙伴，業(yè)務(wù)遍及 70 多個(gè)國家和地區(qū)。
倍福于 1997 年進(jìn)入中國市場，中國區(qū)總部落戶于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)，現(xiàn)有員工 300 人，辦事處遍及國內(nèi) 30 座大中城市。創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機(jī)械、物流輸送以及樓宇自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)于 2014 年成為中國國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)，并已入編工信部的《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。作為一家技術(shù)驅(qū)動(dòng)型公司，倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽(yù)。倍福基于 PC 的控制技術(shù)具有良好的開放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議，將 IT 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化技術(shù)完美融合在一起，為實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
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