Động cơ tích hợp đang đơn giản hóa tự động hóa - ý nghĩa của nó đối với các hệ thống chuyển động

Các máy công nghiệp theo truyền thống đã tách biệt động cơ, dẫn động, thiết bị phản hồi và hệ thống điều khiển.

Kiến trúc đó làm việc tốt, nhưng nó cũng có thể có nghĩa là nhiều dây cáp hơn, nhiều thành phần hơn và nhiều không gian hơn bên trong tủ máy.

Một hướng mới đang trở nên rõ ràng hơn trong điều khiển chuyển động: tích hợp nhiều chức năng hơn gần với động cơ.

Sự phát triển công nghiệp gần đây là kết hợp công nghệ động cơ với chức năng dẫn động, truyền thông và chẩn đoán. Vào ngày 2 tháng 10, drive & AMP; Controls báo cáo trên một nền tảng động cơ tích hợp sử dụng IO-Link để mang thông tin liên lạc và chẩn đoán trực tiếp đến điểm chuyển động. Cách tiếp cận này nhằm đơn giản hóa kiến trúc máy và cung cấp các hệ thống điều khiển với nhiều thông tin mức thiết bị hơn.

Đối với các nhà xây dựng máy OEM, xu hướng này đặt ra một câu hỏi thú vị.

Nếu động cơ trở nên thông minh hơn, điều gì xảy ra với hộp số và phần còn lại của truyền dẫn cơ khí?

Từ những thành phần riêng biệt đến chuyển động tích hợp

Một servo truyền thống hoặc trục stepper có thể bao gồm một số yếu tố riêng biệt.

Đây là cái động cơ.

Có thể có một ổ đĩa riêng.

Phản hồi có thể đến từ một bộ mã hóa.

Hệ thống điều khiển có thể điều khiển được trục.

Một hộp số có thể làm giảm tốc độ và tăng mô-men xoắn.

Các cảm biến bổ sung có thể theo dõi các điều kiện hoạt động.

Mỗi thành phần có các yêu cầu lắp đặt và dây dẫn riêng.

Các công nghệ động cơ tích hợp đang cố gắng giảm một số phức tạp này bằng cách đưa nhiều chức năng vào động cơ hoặc lắp ráp thiết bị truyền động.

Điều này có thể làm giảm số lượng các thành phần riêng biệt mà các nhà xây dựng máy cần phải cài đặt.

Nó cũng có thể làm cho việc đặt hàng và chẩn đoán dễ dàng hơn.

IO-Link mang lại nhiều thông tin hơn cho máy

Một trong những phần thú vị của sự phát triển động cơ tích hợp mới nhất là giao tiếp.

Một động cơ thông thường chủ yếu cung cấp đầu ra cơ học.

Một động cơ được kết nối cũng có thể cung cấp thông tin về chính nó.

Theo báo cáo & Controls Gần đây, phương pháp tiếp cận động cơ IO-Link mới cung cấp quyền truy cập vào thông tin như cấu hình, xác định, chẩn đoán và dữ liệu vận hành.

Điều này có ý nghĩa đối với các OEM bởi vì việc bảo trì máy đang ngày càng trở thành một vấn đề về dữ liệu cũng như vấn đề cơ học.

Nếu một thiết bị có thể xác định chính nó và báo cáo thông tin hoạt động hữu ích, các kỹ thuật viên có thể dành ít thời gian kiểm tra dây điện, tìm kiếm các thông số thiết bị hoặc gỡ rối thành phần chưa biết.

Tủ điều khiển nhỏ hơn có thể thay đổi thiết kế máy

Giảm số lượng các thiết bị riêng biệt có thể có tác dụng vật lý đối với máy.

Một máy có ít thành phần ổ đĩa hơn và các đường dây điện ngắn hơn có thể đòi hỏi ít không gian tủ hơn.

Đối với thiết bị tự động hóa nhỏ gọn, điều này có thể rất có giá trị.

Máy đóng gói, thiết bị kiểm tra, hệ thống lắp ráp điện tử và các máy sản xuất nhỏ gọn khác thường có không gian hạn chế cho các thành phần điện và cơ khí.

Do đó việc di chuyển các hàm gần với điểm chuyển động có thể giúp các nhà xây dựng máy tính suy nghĩ lại cách bố trí.

Nhưng sự truyền tải cơ khí vẫn cần để phù hợp với kiến trúc đó.

Cái gì?Hộp sốKhông biến mất

Công nghệ động cơ tích hợp không loại bỏ sự cần thiết của một hộp số.

Một động cơ và hộp số giải quyết các vấn đề khác nhau.

Động cơ tạo ra năng lượng cơ học.

Hộp số thay đổi tốc độ và mô-men xoắn và có thể cung cấp các đặc tính cơ học cần thiết bởi trục hướng.

Ví dụ, một động cơ servo tốc độ cao có thể cần một hộp số hành tinh để cung cấp mô-men xoắn đầu ra phù hợp và tốc độ.

Một khớp robot có thể sử dụng một chất khử hài hòa trong đó kích thước nhỏ gọn và phản ứng dữ dội thấp là quan trọng.

Một RV reducer có thể được chọn cho một trục yêu cầu độ cứng cao và công suất mô-men xoắn.

Một hộp số góc phải có thể thay đổi hướng truyền khi không gian máy bị hạn chế.

Kiến trúc điều khiển có thể trở nên tích hợp hơn, nhưng các yêu cầu cơ học vẫn còn.

Nhiều dữ liệu không tự động có nghĩa là chuyển động tốt hơn

Cũng có một giới hạn thực tế cho những gì các thành phần chuyển động liên kết có thể giải quyết.

Một động cơ có thể báo cáo tình trạng hoạt động của nó.

Một bộ điều khiển có thể điều khiển dữ liệu.

Một cảm biến có thể phát hiện hành vi bất thường.

Nhưng không hàm nào trong số này có thể bù cho một hộp số được chọn sai.

Nếu tỷ lệ truyền sai, động cơ có thể không hoạt động tại điểm làm việc mong muốn.

Nếu hộp số có phản ứng dữ liệu quá mức, phần mềm không thể hoàn toàn loại bỏ lối chơi cơ học.

Nếu vòng bi đầu ra bị quá tải, liên lạc bổ sung sẽ không giải quyết vấn đề cơ học.

Do đó, quy trình kỹ thuật cơ bản vẫn còn quan trọng.

Các động cơ, hộp số, tải và hệ thống điều khiển cần được xem xét cùng nhau.

Phù hợp với Motor và hộp sốTrở nên quan trọng hơn

Khi các hệ thống chuyển động trở nên tích hợp hơn, khả năng tương thích thành phần trở nên ngày càng quan trọng.

Các kỹ sư OEM có thể cần phải đánh giá:

• Năng lượng vận động

• Áp lực xếp hạng

• Tốc độ vận động

• Tỷ lệ hộp số

• Mô-men xoắn đầu ra

• Phản ứng dữ dội

• Sự cứng nhắc hành hạ

• Kích thước gắn kết

• Những đòi hỏi liên lạc

• Chu kỳ làm việc

• Không gian lắp đặt

Mục tiêu là tạo ra một trục thực hiện như một hệ thống hoàn chỉnh hơn là một tập hợp các thành phần độc lập.

Điều này đặc biệt liên quan đến các máy móc sử dụng nhiều trục servo.

Một trục có thể cần tốc độ cao.

Người khác có thể cần lực đẩy cao.

Một cái khác có thể cần những chiều dài nhỏ gọn.

Các yêu cầu truyền dẫn do đó có thể khác nhau ngay cả khi kiến trúc điều khiển được tiêu chuẩn hóa.

Tại sao điều này lại liên quan đến việc tự động hóa công nghiệp

Sự phát triển động cơ tích hợp mới nhất phản ánh một sự thay đổi rộng hơn trong thiết kế máy.

Thiết bị tự động hoá đang trở nên liên kết nhiều hơn.

Bộ điều khiển cần thêm thông tin từ thiết bị trường.

Đội bảo trì muốn chuẩn đoán tốt hơn.

Các OEM muốn được trang bị hệ thống dây điện đơn giản hơn và được vận hành nhanh hơn.

Các nhà xây dựng máy cũng cần giảm kích thước tủ và thời gian cài đặt nếu có thể.

Những yêu cầu này đẩy trí thông minh đến gần điểm chuyển động thực sự hơn.

Đồng thời, truyền động cơ học vẫn cần phải cung cấp mô-men xoắn yêu cầu, tốc độ và hiệu suất định vị.

Điều này tạo ra một thách thức thiết kế kết hợp cho các kỹ sư điện và cơ khí.

Sự truyền tải chính xác vẫn là một phần của phương trình

Công nghệ truyền tải Hoa (Giang Tô) Co., Ltd. cung cấp hộp số hành tinh, máy cắt hài, máy cắt RV, hộp số góc phải và động cơ cho tự động hóa công nghiệp và máy móc chính xác.

Danh mục sản phẩm của nó cũng bao gồm bánh răng và rãnh và các thành phần chuyển động khác. Công ty tuyên bố rằng dòng hộp số có độ chính xác cụ thể servo tương thích với động cơ Servo và stepper từ các nhà sản xuất chính thống trên toàn cầu.

Đối với các ứng dụng OEM, khớp nối động cơ có thể bao gồm flange, đường kính trục, đường kính phi công, mẫu bolt và các kích thước giao diện khác.

Những chi tiết này có vẻ cơ học so với những phát triển mới nhất trong các động cơ được kết nối và truyền thông công nghiệp.

Trong thực tế, họ xác định liệu hệ chuyển động có thể thực sự được lắp ráp và vận hành một cách tin cậy hay không.

Thế hệ hệ chuyển động tiếp theo sẽ kết hợp cả hai bên

Sự phát triển của tích hợp động cơ và IO-Link không có nghĩa là kỹ thuật cơ khí đang trở nên ít quan trọng.

Điều ngược lại có thể đúng.

Khi chức năng điện và phần mềm trở nên tích hợp hơn, truyền tải cơ học cần phải phù hợp tự nhiên hơn vào hệ thống hoàn chỉnh.

Động cơ cần phải giao tiếp.

Bộ điều khiển cần phải hiểu trục.

Hộp số cần phải cung cấp tỷ lệ cơ học và mô-men xoắn phù hợp.

Chiếc máy cần di chuyển chính xác và lặp lại.

Đối với các OEM, mục tiêu không chỉ đơn giản là làm cho một bộ phận thông minh hơn.

Nó làm cho hệ thống chuyển động hoàn chỉnh dễ dàng hơn để thiết kế, vận hành và bảo trì.

Đó là nơi mà động cơ tích hợp, điều khiển kết nối và truyền dẫn chính xác đang bắt đầu đáp ứng.