Սերվո բարձրացնող համակարգի ինտեգրումը ավտոմատացված գործարաններում

Industry 4.0-ի իրականացում սերվո բարձրացման համակարգերով և խելացի կապվածությամբ

Սերվո տեխնոլոգիայի ինտեգրում բարձր արագությամբ ավտոմատացման մեջ

Այսօրվա սերվո բարձրացման համակարգերը կարող են հասնել մոտ 0,05 մմ ճշգրտության՝ նյութեր արագ տեղափոխելիս, ինչը իրականում երեք անգամ ավելի լավ է, քան ինչը կարող էին հասնել հին պնևմատիկ համակարգերը՝ համաձայն IFR-ի 2023 թվականի տվյալների: Նրանք նաև շատ լավ աշխատում են 1,2 մ/վ արագությամբ շարժվող փոխադրիչ ժապավենների հետ: Ավելի լավն այն է, որ այս համակարգերը բեռը հավասարակշռված պահում են՝ թեքվելով 2 աստիճանից պակաս, ինչը օգնում է ավտոմեքենաների գործարաններին կրճատել արտադրության ցիկլերը գրեթե 20 տոկոսով: Ինչն է սա հնարավոր դարձնում։ Ուղղակի վարման կառավարման սարքը, որը վերացնում է այդ անհարմար մեխանիկական փոխանցման խնդիրները: Սա նշանակում է, որ սարքերը կարող են անմիջապես կարգավորել հզորությունը՝ անհրաժեշտության դեպքում հանկարծակի փոխելով ուղղությունը փաթեթավորման գործողությունների ընթացքում, ինչը ամբողջ ընթացքում ամեն ինչ ավելի հարթ և արագ դարձնում:

Industry 4.0 և Կապվածությունը սերվո-վարվող համակարգերում

Ժամանակակից սերվո բարձիչները սարքավորված են OPC UA հաղորդակցման պրոտոկոլներով, որոնք ամեն մեկ վայրկյան կարող են ուղարկել և ստանալ 120-ից ավելի շահագործման պարամետրեր՝ MES համակարգերի հետ կապի դեպքում: Այս կապը հնարավորություն է տալիս կանխատեսողական սպասարկում իրականացնել, քանի որ մենք կարող ենք վերլուծել շարժիչի գալարման ջերմաստիճաններն ու ոսպնյակների թրթռոցները իրական ժամանակում՝ համեմատելով դրանք նախորդ անսարքությունների տվյալների հետ: Հետազոտությունների համաձայն՝ այս կապված սերվո տախտակները օգտագործող կազմակերպությունները անսպասելի դադարները կրճատել են մոտ 34%: Նրանց համար, ովքեր ավելի արագ աշխատանք են փնտրում, հասանելի են նաև EtherCAT-ով աշխատող մոդելներ: Դրանք ապահովում են ցիկլային ժամանակ 250 միկրովայրկյանի չափով, ինչը նշանակում է, որ ավտոմատացված բջջի բոլոր տարրերը գործողության ընթացքում կմնան կատարյալ համատեղելի:

Փակ հետադարձ կապ իրական ժամանակում կառավարման համար համակարգչային գործարաններում

Ժամանակակից սերվո վերահսկիչները յուրաքանչյուր վայրկյան մշակում են մոտ 2,000 հետադարձ կապի սիգնալ՝ ստացված բարձր թույլատվությամբ էնկոդերներից և լարվածության դիմադրության սենսորներից: Սա հնարավորություն է տալիս իրենց ավտոմատ ճշգրտման համար տարբեր զանգվածների դեպքում՝ մինչև 1,500 կիլոգրամ: Երբ խոսքը վերաբերում է հսկայական ճշգրտությամբ մշակմանը, այս համակարգերը պահում են ամեն ինչ ամուր ամրացված՝ հիանալի ճշգրտությամբ. նույնիսկ կտրող ուժերը գործողությունների ընթացքում անընդհատ փոխվելիս, տատանումները կազմում են ընդամենը 5 միկրոն: Գործարանային հաշվետվությունները նաև ցույց են տալիս մի բան, որ բավականին տպավորիչ է. ընկերությունները, որոնք անցել են սերվո համակարգերի՝ ինտելեկտուալ թրթռացման վերահսկման տեխնոլոգիայով, CNC-ի բեռնման կարգավորումներում նրանց մերժման մակարդակը նվազել է մոտ 27%: Այս տիպի բարելավումները երկարաժամկետ առումով իրական տարբերություն են կատարում ընդհանուր ծախսերի տեսանկյունից:

ՊԼԿ-ի ինտեգրում բարձրացնող համակարգերում՝ համաժամանակյա գործողությունների համար

Նոր սերվո լիֆտերը մատակարարվում են ներդրված CODESYS ռեժիմներով, ինչը նշանակում է, որ ինժեներները կարող են անմիջապես ծրագրավորել PLC-ներին՝ ավելորդ պրոտոկոլային փոխակերպման տուփերի կարիք չունենալով: Ինչ է սա նշանակում պրակտիկայում? Ազդանշանի արձագանքման ժամանակը անվտանգության սենսորների և շարժիչի արգելակների միջև իջնում է 2 միլիվայրկյանի տակ, ինչը բացարձակապես կարևոր է, երբ գործարանային հատակամասում աշխատում են համագործակցային ռոբոտների հետ: Նայեք նաև, թե ինչ է կատարվում ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ: Մեծ Տիեր 1 մատակարարները, որոնք օգտագործում են այս միասնական կառավարման համակարգերը, տեսնում են ակնառու արդյունքներ: Նրանց արտադրական գծերը այժմ 22 տոկոսով ավելի արագ են փոխում կոնֆիգուրացիաները, քանի որ նրանք ստանդարտացրել են բոլոր այդ սերվոյով աշխատող լիֆտերի և տեղափոխման մեխանիզմների կարգավորումը: Իրականում տրամաբանական է՝ երբ ամեն ինչ խոսում է նույն լեզվով, կարգավորումը շատ ավելի քիչ խնդիր է ներկայացնում:

Ճշգրիտ շարժման կառավարում. պտտման մոմենտ, արագություն և ճշգրտություն դինամիկ բեռերի դեպքում

Ժամանակակից սերվոյի բարձրացման համակարգերը հավասարակշռելով երեք կարևորագույն աշխատանքային գործոններ՝ պտտման մոմենտ, արագության կարգավորում և դիրքի ճշգրտություն, հասնում են աննախադեպ ճշգրտության: Այս հնարավորությունները կարևոր են ավտոմատացված միջավայրերում, որտեղ դինամիկ բեռները պահանջում են իրական ժամանակում կատարվող կարգավորումներ՝ գործառնական կայունությունը պահպանելու համար:

Սերվոշարժիչների պտտման մոմենտի և արագության կառավարումը դինամիկ բեռների դեպքում

Սերվոմոտորները կարող են արտադրել 2 Նյուտոն մետրից մինչև 150 Նմ փոփոխական մեծությամբ պտտման մոմենտ, և նրանք կարողանում են պտտվել 6000 պտ/րոպե հասնող գեղեցիկ արագություններով: Այս մոտորների արժեքը նրանց մեջ է, որ նրանք կարողանում են միաժամանակ կառավարել ինչպես պտտման մոմենտը, այնպես էլ արագությունը: Սա նշանակում է, որ բարձրացման սարքավորումները կարող են համարձակ արձագանքել փոփոխվող բեռներին՝ առանց հանկարծակի կանգ առնելու, ինչը շատ կարևոր է անսովոր ձև ունեցող առարկաների հետ աշխատելիս կամ երբ գործարկման ընթացքում առաջանում են անսպասելի շարժումներ: Համակարգի ինտելեկտուալ ծրագրային ապահովումը փաստորեն կես միլիվայրկյանում ճշգրտում է կիրառվող պտտման մոմենտի չափը, ինչը կանխում է արտադրամասերում օգտագործվող փոխադրիչ ժապավենների վրա առարկաների չափից շատ շարժումը:

Սերվոակտուատորների միջոցով արտադրության մեջ ճշգրիտ կառավարում

Փակ հետադարձ կապով համակարգերը բազմաառանցք բարձրացման գործողություններում հասնում են ±0,01 մմ ճշգրտության։ Բարձր թույլատրելիությամբ էնկոդերները՝ մինչև 24-բիթանոց թույլատրելիությամբ, տրամագծի վրա ապահովում են 16,7 միլիոն առանձին դիրքի չափում, ինչը այդպիսի ճշգրտությունը դարձնում է կարևոր կիսահաղորդիչների արտադրության մեջ, որտեղ ռոբոտային բազկերը վաֆլերի կառավարման համար պահանջում են միկրոնային կրկնելիություն։

Ավտոմատացված շարժման կառավարման գործընթացներում արդյունավետության աճ

Խելացի սերվոհամակարգերը վերականգնողական արգելակման և բեռին հարմարվող հզորության կառավարման շնորհիվ 18–32% պակաս էներգիա են օգտագործում համեմատած ավանդական հիդրավլիկ բարձրացուցիչների հետ։ Սերվով աշխատող սարդաձև կռունկներ օգտագործող սարքավորումները հաղորդում են 22% ավելի արագ ցիկլային ժամանակներ սահմանափակ տարածքներում՝ պահպանելով խիստ անվտանգության սահմանները։

Այս նվաճումները օգնում են արտադրողներին համապատասխանել ASME B30.26 համապատասխանությանը բարձրացման գործողությունների ժամանակ՝ համատեղելով արդյունաբերության 4.0-ի արտադրության թիրախների հետ:

Սերվո բարձրացման համակարգերի ինտեգրում ռոբոտների և AGV-ների հետ

Սերվո շարժիչների ինտեգրում ռոբոտային բազուկներում համակարգված բարձրացման համար

Ռոբոտային բազուկները այսօր կարող են մշակել նյութեր անհավանական ճշգրտությամբ՝ մինչև միլիմետրի կոտորակներ, շնորհիվ իրենց սերվո-վարով հոդերի: Երբ այս համակարգերը աշխատում են փոխադրիչ ժապավենների հետ, դրանք պահպանում են կես միլիմետրից պակաս դիրքի տարբերություն, մինչև շարունակ աշխատելով մոտ 85% արդյունավետությամբ՝ շարժվելով առաջ եւ հետ: Սերվո շարժիչներն ունեն մեծ առավելություն հին պնևմատիկ համակարգերի նկատմամբ, քանի որ դրանք կարող են կենդանի կերպով կարգավորվել: Դա նշանակում է, որ գործարանները չեն պետք է կանգնեցնեն արտադրական գծերը՝ փոխելու համար 5 կիլոգրամ քաշով փոքր մասերից մինչև 2 տոննա կշռող ծանր առարկաներին՝ առանց փոխելու ցանկացած ֆիզիկական բաղադրիչ:

Սերվո-շարժակազմ բարձրացում AGV-ներում և AMR-ներում՝ ճկուն նյութերի մշակման համար

Ինքնավար ղեկավարվող տարածիչները, որոնք ստեղծված են ներդրված սերվո բարձիչներով, կարող են փոխադրել պաղպակները մեծ տարածքներում մոտ 25% ավելի արագ, քան ավանդական հիդրավլիկ համակարգերը: Ժամանակակից ավտոմատացված շարժական ռոբոտներն այժմ ունեն փակ օղակաձև սերվո կառավարում, որը ճշգրտում է բարձրացման ուժը մոտավորապես ±2%-ի սահմաններում՝ անկանոն ձև ունեցող ավտոմեքենայի մասեր կամ զգուշավոր էլեկտրոնային սարքավորումներ կեղծելիս: Օրինակ, այդ ռոբոտները կարող են հեշտությամբ կեղծել այնպիսի բարդ շարժիչի մասեր, առանց դրանք քայքայելու: Ըստ Ponemon-ի 2023 թվականի արդյունաբերական հետազոտության՝ այս տեսակի ճկունությունը կրճատում է ավտոմեքենաների արտադրության ընթացքում վնասված ապրանքների քանակը գրեթե կեսով, ինչը շատ մեծ նշանակություն ունի արտադրական գծի արդյունավետության համար:

AGV և AMR համատեղելիություն կոմպակտ սերվո բարձրացման լուծումների հետ

Այն սենքերը, որտեղ տարածքի հասանելիությունը սահմանափակ է, այս կոմպակտ սերվո բարձիչային մոդուլները շատ օգտակար են համարվում, հատկապես, քանի որ դրանք կարող են 300 մմ բարձրության լինել և առանց խնդիրների տեղավորվել AGV շասսիների կոնստրուկցիայի մեջ: Համակարգերը կարողանում են կառավարել ուղղահայաց շարժումներ՝ մինչև երեք մետր, ինչպես նաև համապատասխանում են ISO 13849 անվտանգության կարևոր պահանջներին, որոնք անհրաժեշտ են, երբ մարդիկ աշխատում են մեքենաների կողքին: Սակայն դրանց հիմնական առանձնահատկությունը մոդուլային կոնստրուկցիան է, որն ուղղակիորեն միացվում է PLC կառավարիչներին EtherCAT կապի միջոցով: Սա հնարավորություն է տալիս այս բարձիչների և սարդաձև կրանների համակարգերի ճշգրիտ համաձայնեցում՝ այն դեպքերում, երբ տարբեր տեսակի ավտոմատացումները նույն աշխատանքային տարածքում միասին պետք է աշխատեն:

Բարձր ճշգրտությամբ սերվո ակտուատորների շնորհիվ իրականացվող սարդաձև կրանների կիրառություններ

Ինչպես են սերվո ակտուատորները ապահովում ավտոմատացման մեջ սարդաձև կրանների համակարգերի ճկունությունը

Բարձր ճշգրտությամբ սերվոպրիվոդները թույլ են տալիս սարդաձև կռունկներին հասնել արդյունաբերական ավտոմատացման մեջ արտակարգ ճկունության՝ ապահովելով ±0,05 մմ կրկնելիություն (IFT 2023)՝ ռոբոտական հավաքակցման և տրանսպորտային կենտրոններում բեռի ճշգրիտ դիրքավորման համար: Փակ հետադարձ կապը դինամիկորեն կարգավորում է պտտման մոմենտն ու արագությունը՝ հաշվի առնելով բեռի փոփոխությունները, ինչը կողմնական շարժումների ժամանակ թեքման կանխարգելման ցուցանիշը 63% -ով բարձրացնում է հիդրավլիկ այլընտրանքների համեմատ:

Ըստ 2023 թվականի MHI զեկույցի, սերվոպրիվոդներով սարդաձև կռունկները ավտոմեքենայի մասերի մշակման ընթացքում ցիկլային ժամանակը բարելավել են 30%-ով՝ պահպանելով 99,5% դիրքային ճշգրտություն: Հիմնական առավելություններն են.

• Իրական ժամանակում բեռի համակշռում : Ավտոմատ կերպով կարգավորում է բարձրացման ուժը՝ անհավասար բեռի տեղաշարժի ընթացքում
• Էներգետիկապես արդյունավետ գործառույթ : Ռեգեներատիվ ֆրենավորումը վերականգնում է իջեցման փուլերի ընթացքում օգտագործված հզորության 18-22%-ը
• Անխափան ինտեգրում : Ուղղակի կապ PLC-ների հետ EtherCAT պրոտոկոլների միջոցով վերացնում է կառավարման ուշացումը

Կոմպակտ բարձրացման լուծումներ՝ սահմանափակ տարածությունների համար արտադրության և տրանսպորտային ոլորտներում

Սերվոյական վայրկյանները օպտիմալացնում են նյութերի փոխադրումը սահմանափակ տարածքներում՝ մոդուլային կոնֆիգուրացիաներով, որոնք հարմարվում են 1.8 մետր լայնությամբ անցուղիներին: Դեցենտրալիզացված շարժիչները վերացնում են ծավալուն թփութները՝ նվազեցնելով հիմքի չափը 40%-ով համեմատած ավանդական վերին վայրկյանների հետ, միևնույն ժամանակ ապահովելով 2 տոննայի բարձրացման հզորություն:

Բուժարանների մաքուր սենյակներում և միկրո-կատարման կենտրոններում այս համակարգերը Z առանցքի երկայնքով ապահովում են 0.1 մմ-ի ճշգրտություն, ինչը կարևոր է զգայուն մասերի հետ աշխատելու համար: 2024 թվականի Պահեստային արդյունավետության ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ սերվոյական ակտիվացված վայրկյանները 8 մետրից ցածր առաստաղի բարձրություն ունեցող համակարգերում ուղղահայաց տարածքի օգտագործումը ավելացրել է 57%՝ շնորհիս հարմարվող բազմաշերտ կույտավորման ալգորիթմներին:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ո՞ր են սերվոյական բարձրացման համակարգերի առավելությունները ավանդական համակարգերի համեմատ:

Սերվո բարձրացման համակարգերը շատ առավելություններ են ապահովում, ներառյալ ճշգրտության բարելավում, էներգիայի սպառման կրճատում և ավելի երկար սպասարկման ցիկլեր: Նրանք նաև բարձրացնում են նյութերի կառավարման ճշգրտությունը և նվազեցնում են մերժման դրույքները արտադրական գործընթացներում:

Ինչպե՞ս են սերվո համակարգերը հաղորդակցվում արտադրության կատարման համակարգերի հետ:

Սերվո համակարգերը օգտագործում են OPC UA հաղորդակցման պրոտոկոլներ՝ յուրաքանչյուր վայրկյան փոխանակելու 120-ից ավելի շահագործման պարամետրեր, ինչը հնարավոր է դարձնում կանխատեսողական սպասարկում և իրական ժամանակում հսկում:

Կարո՞ղ են արդյոք սերվո համակարգերը բարձր բեռնվածություններ և դինամիկ պայմաններ կրել:

Այո, ժամանակակից սերվո կառավարիչները կարող են ինքնաբերաբար կարգավորվել տարբեր քաշերի համար՝ մինչև 1,500 կիլոգրամ՝ բարձր ճշգրտությամբ, և առաջարկում են ճկունություն դինամիկ բեռնվածություններ կրելու համար՝ միջոցով առաջադեմ մոմենտի և արագության կառավարման:

Համատեղելի են արդյոք սերվո համակարգերը ռոբոտների և AGV-ների հետ:

Իսկապես: Սերվոմոտորները հարթ են ինտեգրվում ռոբոտային բազուկների և ինքնաշարժ ղեկավարվող տրանսպորտային միջոցների հետ՝ ապահովելով ճշգրիտ ու ճկուն նյութերի փոխադրում՝ արտադրական գծերը կանգ առեցնելու անհրաժեշտություն չունենալով:

Ինչպե՞ս են սերվոյի բարձրացման համակարգերը նպաստում արդյունաբերության 4.0-ին:

Սերվոյի բարձրացման համակարգերը հնարավոր են դարձնում ինտելեկտուալ կապը և իրական ժամանակում ղեկավարումը՝ ներդրված կապի պրոտոկոլներով և հակադարձ կապի մեխանիզմներով, համապատասխանելով արդյունաբերության 4.0-ի արտադրական թիրախներին և բարձրացնելով ավտոմատացման արդյունավետությունը: