——高性能 AX8000 多軸伺服系統最大限度地提高設備吞吐量

總部位于丹麥錫爾克堡的 SVM Automatik A/S 公司在其為制藥行業開發的運輸設備 NESTOR 的設計中采用了高性能的 AX8000 多軸伺服系統。在進行質量管理時，該設備僅需幾微秒時間即可完成無菌玻璃容器的質量控制工作。此外，它可以非常靈活、快速地進行轉換，并且比以前的型號更容易編程。

圖1 拾放機器人一次抓住 10 個樣品瓶并將其輸送到下游工位

小的玻璃瓶通過傳送帶的速度非常快，檢測人員的肉眼根本無法一一檢查每個瓶子。NESTOR設備每分鐘可以將 660 個小而薄的醫用玻璃注射器放入檢測設備中，并再次將它們從檢測設備中移出：將無菌玻璃容器放在傳送帶的托盤上。機器人以驚人的速度，一次抓住 10 個注射器，并將它們安全地提升到檢測系統中，以檢查玻璃容器是否完好無損。掃描完成后，通過檢驗的容器將被運送到下一個加工步驟。

SVM Automatik 與其母公司 Stevanato Group 共同開發的 NESTOR 設備的一個最關鍵的優點就是吞吐時間極短。拾放機器人每秒可以執行 11 次拾放循環，來處理這些精致的玻璃容器。此外，每個零部件的掃描時間已縮短到只有先前所需時間的二十分之一。

倍福先進的模塊化 AX8000 多軸伺服系統和 AM8000 伺服電機，以及高性能 C6920 控制柜式工業 PC 是實現如此高的加工性能的前提和保障。C6920 運行的是基于 TwinCAT 3 的運動學軟件，對之前的設備軟件進行了重要的升級。

標準化設備平臺簡化了量身定制的解決方案
SVM Automatik 公司目前擁有約 120 名員工，2018 年的營業額約為 2.15 億丹麥克朗，是丹麥最大的設備制造商之一。公司成立于 1974 年，專門從事全自動生產設備的開發。

2016 年，Stevanato 集團獲得該公司 65％ 的控股權，重新調整了公司戰略。盡管 SVM Automatik 公司以前專注于為丹麥一些大型制造商開發許多不同的定制化設備，但現在公司也可以為更多制造商提供基于標準化模塊的定制化設備。

 “成為 Stevanato 集團的一員，讓我們能夠向世界制藥企業敞開大門。通過在制藥行業中應用更多相同的設備，SVM 已經能夠開發出可用于各種裝配應用的標準設備平臺。客戶可以擁有具有統一用戶界面的解決方案，從中可以獲益匪淺。”SVM Automatik 產品管理負責人 Jens Schou Christensen 強調說道：“這大大簡化了設備控制器的操作。”

圖2 SVM Automatik 公司產品管理負責人 Jens Schou Christensen：“對我們來說，最重要的是能夠將掃描時間從之前的 4 到 5 毫秒縮短到 20 微秒。

卓越的性能是成功的關鍵
NESTOR 輸送系統可將空的或裝滿的玻璃容器輸送至檢測設備。而且 NESTOR 的功能在該工藝流程的其它地方也很有用。運輸夾具可以將工件放入緊湊的無菌操作設備中進行光學檢測，然后將它們轉移到下游加工工位，例如灌裝、隨機取樣、質量控制、包裝及貼標等。

工廠能夠取得成功的決定性因素是能夠以極高速度運輸零部件，以及有足夠的時間來實現恒定的測試時長。

結構緊湊且易于操縱的伺服控制器
NESTOR 的占地面積僅為 2 x 1 米。它集成兩個 Delta 機器人以及由兩個緊湊型 AX8000 多軸伺服系統控制的高動態 AM8000 伺服電機，以極高的速度和安全性在玻璃外殼內移動。C6920 工業 PC、高速伺服驅動器和 TwinCAT 軟件等各個組件平穩交互，最終讓設備制造商確定選擇倍福解決方案。

圖3 通過倍福控制面板和統一的用戶界面可以方便地控制藥品的透明制造

SVM Automatik 公司的軟件設計師 Anders Silkar Mikkelsen 進一步解釋說道：“新的基于 PC 的伺服控制器可實現非常快的設備周期時間，它會自動計算機器人夾具的行進方向。憑借高性能的 AX8000 多軸伺服系統，機器人手臂的移動速度更快，精度更高。此外，只需將驅動器的軸模塊與即插即用組件（如功能塊）放在一起即可，這樣可以優化空間要求和成本。該設備現在非常靈活，我們可以快速從 1 毫升玻璃容器轉換成 10 毫升玻璃容器。”

圖4 每個 Delta 拾放機器人的精確和高動態運動都由高性能的 AX8000 多軸伺服系統控制

該解決方案采用單電纜技術，這意味著 SVM Automatik 只需要一根電纜即可連接控制柜和電機。 “我們可以在實際設備內安裝驅動器硬件，從而可以更簡單地調整設備的設計。”他總結道。

Jens Schou Christensen 補充說道：“對我們來說，最重要的是能夠將掃描時間從之前的 4 到 5 毫秒縮短到 20 微秒。因此，可以說，這款設備是全球市場上最快的設備之一。我們在紐約市的Interphex 貿易展和法蘭克福的 Achema 展會上都展示了 NESTOR，并取得了非常好的反響。我們看到這種設備類型的巨大潛力，預計每年能售出 10 臺。”

圖5 高動態的AM8000 伺服電機（在頂部）構成了拾放機器人超高速輸送和搬運的動態基礎

密切合作縮短上市時間
SVM Automatik 依靠 TwinCAT 3 作為開發和控制軟件。集成在 Microsoft Visual Studio? 中能夠實現更簡單的自動化對象編程。這家丹麥公司與倍福一起開發了運動學軟件來控制 Delta 機器人中的四臺 AM8000 伺服電機。與倍福的開發和支持團隊的密切合作，無論是對于 SVM 公司，還是倍福團隊來說，都是非常有價值的。

 “我們與德國倍福總部以及倍福丹麥分公司都保持著密切溝通，縮短了項目從構思到落地的時間。我們之間的溝通一直都很順暢，我們得到了所需的一切支持。”Silkar Mikkelsen 說道：“毫無疑問，倍福在自動化創新和技術支持方面都處于領先地位。”