為了保持競爭力，人們普遍認為行業(yè)應該采用精益制造策略來提高流程效率。這項關(guān)鍵措施可以減少零件數(shù)量，即組件或系統(tǒng)中的部件數(shù)量。當涉及高精度直角坐標運動應用時，這種工藝具有挑戰(zhàn)性。在這些情況下，桁架機械手機器制造商通常需要同時使用 PLC 和CNC才能完全管理機器內(nèi)的運動。

桁架機械手廣泛用于機械、激光或等離子切割等機器功能的自動化——快速交付一致且可高度定制的高質(zhì)量物品。雖然桁架機械手和 CNC機器不一定是同一件事，但兩者的運動通常由 CNC 系統(tǒng)控制。其原因在于使用計算機數(shù)字控制器及其 G 代碼語言對運動控制軌跡進行編程非常簡單。這種編程語言與眾不同，因為它根據(jù)計算機輔助設計/制造 (CAD/CAM) 圖像和文件指示機器移動到哪里以及如何移動。G 代碼讀取預期最終產(chǎn)品的 CAD/CAM 文件，并將它們轉(zhuǎn)換為桁架機械手內(nèi) CNC 伺服驅(qū)動器的軌跡和方向。因此，即使是最復雜和不尋常的 2D 形狀和輪廓，高度準確、精確和可重復的運動也能創(chuàng)造出來。

雖然 CNC 解決方案作為機器人控制器運行良好，但它們無法監(jiān)控和引導其他組件，例如電磁閥、夾具和空氣軟管——為此，該裝置需要一個 PLC。這在理論上可以為所有不同的自動化部件處理嚴格的工具控制和反饋，從而消除對 CNC 系統(tǒng)的需求。然而，使用五種 PLC 語言中的任何一種編寫桁架機械手的運動控制代碼都非常具有挑戰(zhàn)性。因此，機器制造商和用戶需要為一臺機器使用這兩種不同的控制系統(tǒng)。

這種解決方案不是理想選擇：額外的硬件只會增加機器的總擁有成本，還會影響構(gòu)建/調(diào)試時間。事實上，兩個獨立的控制單元需要共享時間關(guān)鍵信息，增加潛在的循環(huán)時間并增加通信抖動的可能性，這可能會使同一臺機器上基于 PLC 和 CNC 的過程不同步。

運動編程、控制和反饋的整體方法    

為了解決這些問題，工廠自動化組件和系統(tǒng)制造商開始投資于跨越 PLC 和 CNC 系統(tǒng)之間界限的運動控制技術(shù)，以創(chuàng)建集成機器控制器，將兩種解決方案的關(guān)鍵功能結(jié)合起來。

一個很好的例子是三菱電機的 MELSEC iQ-R 運動控制器及其 G 代碼附加庫。通過選擇該解決方案，機器制造商可以使用通用伺服系統(tǒng)和 MELSEC iQ-R 系列 PLC 來實現(xiàn) CNC 功能，如果需要，可以安裝 G 代碼庫。這允許在 G 代碼中對高度精確的復雜切割軌跡和輪廓進行編程，而無需計算機數(shù)字控制器。

更準確地說，附加功能可幫助系統(tǒng)遵循特定于 PLC 的編程指令，例如運動 SFC（順序功能圖），以及從 CAD/CAM 文件自動生成和讀取運動曲線。G 代碼程序以文本格式提供，可以在三菱電機的 HMI 或任何通用編輯器上輕松編輯。通過消除對單獨的 PLC 和 CNC 組件硬件的需求，MELSEC iQ-R 系統(tǒng)可以同步一臺機器內(nèi)的不同過程并減少循環(huán)時間。

此外，可以針對各種應用（包括 CNC 加工）使用單一解決方案并在它們之間輕松切換，從而使機器制造商可以使用它來控制完整的生產(chǎn)線。因此，企業(yè)可以受益于高度靈活、快速且具有成本效益的系統(tǒng)，該系統(tǒng)真正簡化了他們的工業(yè)流程，同時提供質(zhì)量和一致性。