案例分享 | IO-Link助力丹佛斯打造可擴展的智能產線

在制造業中，最棘手的挑戰往往不是已知的技術難題，而是那些尚未確定的變量。

當產品研發還未完全完成，零件尺寸仍在調整中，生產線卻需要提前布局——這種不確定性該如何轉化為可執行的解決方案？

丹佛斯大功率車載充電器，負責為電動卡車中的動力電池充電，并為其交流和直流設備供電。

丹麥制造業巨頭丹佛斯在諾德堡工廠就遇到了這樣的挑戰。新一代大功率車載充電器的研發尚在進行中，但生產線建設已迫在眉睫。

面臨產線不確定性及復雜布線的雙重挑戰，丹佛斯生產工程師Karsten Fibiger坦言：

“待生產的零件尚未最終確定精確尺寸，使得規劃工作極具挑戰性。” 

這意味著生產線必須具備足夠的靈活性，以適應未來可能的產品變更。

技術層面的挑戰同樣不容小覷：如何將機器人末端工具頭上的大量傳感器信號高效傳輸至控制系統？傳統的布線方式會導致線路復雜、更換工具耗時，且不利于未來擴展。

IO-Link破解復雜難題

丹佛斯選擇與#ifm 合作，利用IO-Link化解了這一難題。該方案通過標準化接口，實現了僅用三根電纜就能完成機器人末端工具頭的全部信號傳輸。

集成在升降工具上的IO-Link模塊，負責連接所有傳感器與執行器。在機器人自主更換工具頭時，該模塊能通過四個接點，經由Profinet網絡將所有信號穩定傳輸至上級控制器。

這一創新帶來了多重效益：

快速連接：所有組件通過標準插頭連接，省去人工接線，裝配效率大幅提升。

無縫集成：ifm產品與工廠MES系統無縫集成，實現真正的即插即用。

模塊化擴展：只需增加一個IO-Link模塊，即可輕松擴展多達八個傳感器。

靈活布局：模塊化設計使生產線能輕松適應未來的布局調整。

帶Profinet接口的IO-Link主站

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●機器數據、過程參數和診斷數據至控制器的可靠傳送

●堅固的外殼，適用于嚴苛的工業環境

●連接最多8個IO-Link設備

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對于丹佛斯而言，IO-Link技術帶來的不僅是技術上的便利，更是戰略層面的靈活性。

這種柔性生產能力，使丹佛斯在產品研發與生產線建設同步進行的過程中保持高效運作。

除了機械臂與IO-Link的協同控制，丹佛斯生產線中幾個特殊工站的傳感器選型也頗具新意，展現出柔性產線在細節處的智能化突破。

01高溫區域工件有無檢測

在充電器組裝完成后，需送入高溫烤箱進行固化處理。為避免傳感器長期暴露在高溫環境，工程師創新性地采用機械臂末端搭載的ToF原理測距傳感器，在取放件過程中非接觸式檢測烤箱內是否有零件殘留。這一設計既避開了高溫對傳感器壽命的影響，也省去了潛在的冷卻維護環節。

激光測距傳感器

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●可靠的光學距離測量

●2個開關輸出；可將其中一個編程為模擬輸出

●可調整的測量范圍和窗口功能

●適用于需背景抑制功能的應用

●極高的性價比

●通過IO-Link的友好通信和參數化

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02干燥過程濕度監測

在防水測試工站，組件在經過密封性檢測后需要進行干燥。傳統做法是依靠經驗設定干燥時間，往往存在過度吹干或干燥不足的問題。丹佛斯引入濕度傳感器實時監測組件內部的殘留水分，實現按需干燥，既節約了壓縮空氣，也確保了工藝一致性。

03化學液槽液位監測

在化學液槽處理環節，原先使用的浮球開關因可靠性低時常影響生產節奏。改用ifm的測距傳感器進行液面監測后，不僅提升了液位控制的準確性，也顯著降低了因誤報導致的停機頻率。

這些看似微小的傳感器創新，正由點及面支撐起整條生產線在可靠性、可維護性與工藝精度方面的整體躍升。它們與IO-Link系統相結合，共同構建了一條既能應對當前生產需求，也為未來工藝調整留有充分靈活性的智能產線。

丹佛斯的實踐表明，柔性生產線的價值不僅體現在當下的生產效率提升，更在于為未來變化預留的適應能力。這種能夠“隨需而變”的生產模式，正是智能制造時代的核心競爭力。