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技術頻道

領先一步----貝加萊(B&R)光盤生產設備控制技術

每天,VDL ODMS 公司的Profiliner機器可生產三萬個可刻錄DVD。發展到能以高效率運行并保持高產量的光盤生產線,這本身就是一種藝術。事實上,激烈的市場競爭使得每片光盤的成本不斷降低,VDL ODMS 和貝加萊(B&R)將共同面對市場的挑戰。

諸如Philips,JVC以及Sony生產的HD-DVD和Blu-Ray決定了VDL ODMS要發展的機型和方案。每年,VDL ODMS產出大約20臺CD和DVD生產設備(單放型)以及20臺CDR和DVDR(刻錄式)生產設備。前者每24小時的產量約達4000張DVD,后者每小時產量超過30000張。

光盤生產設備的鼻祖——Monoliner MK1
世界上第一臺嵌入式CD生產設備出現在80年代晚期,名為Monoliner MK1,這是一項革命性的技術發明,將生產一張CD的所有工藝集成到一臺機器上。當前的Profliner,用于生產可刻錄式數據存儲媒體,便是從Monoliner MK1 發展而來的。和Monoliner類似,現在采用Profiliner生產光盤。除Profiliner以外,VDL ODMS在這個領域又推出了另外三種機器。

模塊化的設計
VDL ODMS的所有機器的開發都基于一個平臺的理念,靈活性和重用性是設計理念中的關鍵元素。在實踐中,重用性特點是非常重要的。一臺機器的產量越大,每片光碟的單價就越低。因此,每臺機器必須包括光盤預寫機、一臺或更多真空濺鍍機站(sputter stations)、絲線被覆(spin coating)或焊接過程,同樣還有修復和檢查站。這些機器之間唯一的不同點就是不同模塊安裝的順序。由于高標準的要求,VDL ODMS能夠很快的讓他們的產品適應市場上最新光碟格式的要求。和硬件一樣,標準同樣應用于控制層。所有的硬件和軟件都包含了功能化模塊。例如,貝加萊研發了一種標準功能用于光盤預寫,這個方案包含了一臺伺服電機,帶有一個或兩個由壓縮空氣驅動的垂直運動的真空夾,只需在實施階段配置和提供幾個合適的參數,就可完成上述功能。

平臺的概念
平臺的概念是指在客戶端的機器能夠根據最新的技術作相對簡單的升級。因此,大部分Motorola控制界面能被Intel控制界面所取代,大多數的CAN總線能被Ethernet POWERLINK所取代。

光盤的生產過程
Profiliner有兩種類型可供選擇。此款機器由三個獨立部分組成:一個(預)冷卻部件,一個染料槽,最終處理。Profiliner配備有兩個注塑設備。在高于100 °C的溫度時,輸出機械手將基盤傳送給Profiliner的輸入機械手。在Profiliner的預冷卻系統,基盤被冷卻到60°C。第一階段完成后,光碟通過一個冷卻通道,在那里它們再次被冷卻。在這一階段,光碟的溫度降到25 °C,染料槽內可寫層就在這時以一種染料的形式注入到基層上。下一步,通過高速旋轉基層,上面的液體均勻的分布在表面。基層應該是在烘干機里變干的。然后最終處理時,帶可寫層的基盤被涂上銀色,具有反射性效果從而使光碟可讀,另一方面作為寫入時的熱負荷,因為底盤直徑只有6mm,于是需要用UV-膠水將一個虛擬底盤加在上面。

貝加萊(B&R)的控制技術
Profiliner的每個部分都有其單獨的控制結構,貝加萊成功的推進了VDL ODMS Profiliner的循環精確度,從十分之一秒到幾毫秒,這都多虧了在每個部分都使用了Ethernet POWERLINK和更快速的處理器(基于Intel CP3 系列)。每個ACOPOS伺服放大器控制了一臺伺服電機來驅動涂紗機(spin coater)、光盤預寫機等。總共使用了8臺不同類型的貝加萊伺服電機。采用Ethernet POWERLINK之外,Profiliner還有值得夸耀的地方,那就是用于每個單獨部分的數據通信業可采用Ethernet TCP/IP接口,人機界面亦如此。

結束語
現在,購買一臺生產CD、CDR、DVD或DVDR的新機器需要三十萬歐元道一億二千萬歐元的投資,考慮到成本,采購需要一款能不斷升級更新的機器。在貝加萊的協作下,VDL ODMS得以在變化莫測的市場中保持領先。

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