高動態直線電機精心雕琢每一寸單板與木板

木材作為一種天然且可再生的原材料，其特性決定了它很少能以完美無瑕的姿態展現于世。這正是芬蘭勞特（Raute）公司宣稱自己在全球單板、膠合板以及 LVL（單板層積材）生產技術領域占據領先地位的緣由之一，該公司還可提供先進的缺陷自動檢測和修補系統。倍福的 AL8000 直線電機與 AX5000 伺服驅動器相結合，確保了系統所需的高精度與高動態性能。

通過采用基于 PC 的控制技術，勞特成功提升了其 Panel Repair Station 的性能，并將材料消耗降低了 20%

勞特公司總部位于芬蘭納斯托拉，自 1908 年成立以來，已在單板、膠合板、實木板材和 LVL（單板層積材）加工領域的各個子流程中積累了全面且深厚的專業知識。其技術涉及的應用場景廣泛，涵蓋了從原木處理、單板旋切、干燥，到單板加工、堆疊壓制，再到板材加工、分類篩選以及缺陷修補等木材加工全過程。“如今，全球所生產的 LVL 中，有超過半數都是在勞特設備上完成的。”單板修補、板材修補及板材加工業務線經理 Erkki Kauranen 如是說道。

高品質實木板材

Panel Repair Station R5 是勞特公司推出的最新創新力作。該系統通過采用基于 PC 的控制技術實現自動化操作，取代了手動板材修補的需求，只需一名監督操作員來監督整個過程。這使得公司能夠將合格的員工調配至產線的其它關鍵崗位，從而在提升板材修補工作質量與效率的同時，優化整體生產流程。該系統每小時可以從兩面（平均每面 7 個缺陷）處理和修補多達 250 個板材面。該系統是專為實木板材加工而設計的，但其出色的修補功能同樣適用于其它類型的木材制成的實木板。

所有加工步驟均通過先進的基于 PC 的控制技術實現全面自動化。“我們選擇倍福的 AL8000 直線電機及 AX5000 伺服驅動器，主要是因為它們具有高精度和高動態性能。”Erkki Kauranen 說道。該系統借助 TwinCAT 軟件和 C6030 超緊湊型工業 PC 實現了全面控制。客戶定制的控制面板通過 CP-link 4 與倍福工業 PC 建立通信連接。勞特公司采用配備有行星齒輪減速機的 AM8000 同步伺服電機實現旋轉運動。考慮到系統尺寸龐大（8 x 10 米），我們采用了防護等級高達 IP67 的 EtherCAT EP 系列端子盒，以分布式的方式高效采集傳感器信號。在安全技術方面，我們采用了 TwinSAFE 組件。

勞特單板修補、板材修補和板材加工業務線經理 Erkki Kauranen（右）與倍福芬蘭分公司大客戶經理 Janne Suhonen（左）在 Panel Repair Station R5 前

由上百項參數定義一個節孔的特征

除了實現高動態性能和全自動化流程外，檢測和消除缺陷對于維持系統的高生產效率，即確保高質量板材能夠以持續穩定的速度生產出來，具有至關重要的作用。因此，勞特公司將其基于圖像處理和人工智能技術的專用系統（即分析儀）與識別和分類單板及膠合板面板缺陷的先進技術相結合。勞特公司已經訓練了此項技術，使其能夠識別大約一千個被歸類為“健康”類別的節孔的圖案與形狀。“我們會檢測并記錄節孔中的大約 100 個特征，包括其形狀和顏色變化等。”Erkki Kauranen 詳細解釋了這項工作所涵蓋的內容。這意味著必須配備強大的硬件來捕捉紋理細節并精準檢測缺陷，以確保修補系統能夠持續發揮出出色的性能。“因此，我們在另一臺倍福控制柜式工業 PC（C6650）上，集成了基于相機和 AI 技術的缺陷檢測與評估系統。”倍福芬蘭分公司的大客戶經理 Janne Suhonen 補充道。

通常情況下，每塊板材會檢測到五至二十個缺陷。根據所需的質量標準、具體產品類型以及預期應用場景，部分較小的缺陷可能會被忽略，不進行修補處理。對木材板材的這種深入細致的高級分析，使得該公司能夠精確地控制修補材料的使用量。“我們成功地將材料消耗減半，同時最大程度地避免了浪費。”Erkki Kauranen 說道。全面的報告系統充分證明了這一點，它是該修補系統中不可或缺的重要組成部分。

勞特采用 AM8000 同步伺服電機實現旋轉運動。

運動控制解決方案確保高動態性能

修補工位對自動化技術的性能提出了極高的要求。每個檢測到的缺陷的坐標信息都必須準確無誤地與相應的木材板材相匹配，并及時傳輸至控制系統。AL8000 直線電機負責實現工具的高速動態響應和精準定位。為了維持系統的高吞吐量，系統會同時啟用多個工具來處理同一塊單板。同時，系統還集成了碰撞檢測功能，以防止工具損壞。“倍福提供的完整解決方案，涵蓋了開發環境、控制邏輯實現、安全功能、高性能運動控制以及高動態直線電機等各個方面，在實際應用中為我們帶來了顯著的優勢，尤其是在系統調試階段。” Erkki Kauranen 說道。基于 PC 的控制技術還成功解決了以往頻繁出現的接口兼容性問題。

大約十年前，該公司開始與倍福合作，當時他們采購了首批用于車床的驅動器以及一些 I/O 端子模塊，這些設備主要用于完成從 SSI 編碼器獲取信號等關鍵任務。自此之后，公司逐漸增加了對運動控制器和工業 PC 的使用。倍福芬蘭分公司自動化產品專家 Teppo Lepist? 自項目伊始便全力支持基于 PC 的解決方案的實施工作。“這對于新產品的順利引入以及控制系統的有效部署起到了至關重要的作用，并極大地加速了整個開發進程。”Erkki Kauranen 說道。

如今，勞特在其修補系統中全面采用了倍福的自動化產品線，包括電機（包括旋轉式和直線式）、驅動器以及控制元件等組件。目前，車床上老舊的控制系統正逐步被倍福的先進控制系統所取代。Panel Repair Station R5 已經穩定運行了一段時間，它不僅是勞特技術的典范，更為公司未來的發展奠定了堅實的基礎。