Автомжуулсан үйлдвэрт серво өргөлтийн системийг нэгтгэх

Серво өргөх систем болон оюунлаг холболтоор Industry 4.0-ийг идэвхжүүлэх

Өндөр хурдны автоматжуулалтанд серво технологийг интеграцчлах

Өнөөгийн серво өргөх системүүд материал шилжүүлэх үедээ хурдан хөдөлж байхад ойролцоогоор 0.05 мм нарийвчлалд хүрч чаддаг бөгөөд энэ нь IFR-ийн 2023 оны мэдээллийн дагуу хуучин пневматик системүүдийн боломжийг гурван дахин давуу талтай юм. Тэд 1.2 метр/секундын хурдтай ажилладаг конвейерийн зуулсын хамт маш сайн ажилладаг. Үүнээс ч илүү, эдгээр системүүд ачааны тогтвортой байдлыг 2 градусаас бага налуу байдлаар хадгалдаг бөгөөд энэ нь машин үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн мөчлөгийг бараг 20 хувиар бууруулахад тусалдаг. Энэ бүхнийг боломж болгож буй юу вэ? Гажгуудын асуудлыг арилгасан шууд хөдөлгүүрийн тохируулга. Энэ нь машиныг саяхан сав баглах үйл явцад чиглэлээ өөрчлөх шаардлагатай үедээ хүчийг мөчид нь тохируулах боломжийг олгодог тул бүх зүйл илүү гладкийн жигд, хурдан ажилладаг.

Индустри 4.0 ба Серво Жигд Системүүдийн Холболт

Орчин үеийн серво лифтерүүд нь үйлдвэрлэлийн гүйцэтгэлийн системүүдтэй (MES) харилцах үед секунд тутамд 120-оос дээш үзүүлэлтийг илгээж, хүлээн авдаг OPC UA холбооны протоколыг багтаасан байдаг. Энэ холбоос нь цахилгаан хөдөлгүүрийн ороомгийн температур болон чийдэнгийн бөмбөлгийн хэлбэлзлийг бодит цагт шинжлэх, өмнөх гэмтлийн өгөгдлийн загваруудтай харьцуулах замаар урьдчилан сэргийлэх засварын ажилд зориулан ашиглах боломжийг олгодог. Өнгөрсөн жилийн судалгаагаар холбогдсон серво дахинууртай тоноглолыг нэвтрүүлсэн үйлдвэрүүд хүлээгдээгүй зогсолтыг ойролцоогоор 34% бууруулсан гэж тайлагнаж байна. Илүү өндөр үйлдлийн хурд хайж буй хэрэглэгчиддэд EtherCAT-ийг дэмждэг загварууд мөн бас байна. Эдгээр нь 250 микросекундын эргэлтийн хугацааг хариуцдаг бөгөөд автомжуулалтын нүхний бүх хэсгүүд үйл ажиллагааны туршид бүрэн зохицож ажилладаг гэсэн үг юм.

Ухаалаг үйлдвэрт бодит цагт удирдах зориулсан Хаалттай Лүп Хариу Урсац

Орчин үеийн серво хяналтын төхөөрөмжүүд эдгээр өндөр нарийвчлалтай энкодер, дарагдлын гажилтын хэмжигчээс ирж буй секунд тутамд ойролцоогоор 2,000 хурдны дохиог боловсруулдаг. Энэ нь 1,500 килограммын жин хүртэлх ачааны ялгааг автоматаар тохируулах боломжийг олгодог. Бодитоор нарийн машинд боловсруулах ажилд ирэх үед эдгээр системүүд үйл ажиллагааны явцад тасралтгүй өөрчлөгдөж байгаа огтлолтын хүчтэй ч гэсэн зөвхөн 5 микрон хазайлттайгаар байрлалыг маш нарийн тогтоож байдаг. Үйлдвэрийн талбайн тайлангуудад мөн гайхамшигтай зүйлсийг харуулж байна. Ухаалаг хэлбэлзлийн хяналтын технологийг ашигласан серво систем рүү шилжсэн компаниуд CNC-ийн ачаалалтанд гарах бүтээгдэхүүний цуцлалтын түвшин ойролцоогоор 27%-иар буурсан байна. Ийм төрлийн сайжруулалт нь цаг хугацаатай холбогдуулан зардлын үзүүлэлтэд бодитоор нөлөө үзүүлдэг.

Зэрэгцээ үйл ажиллагааг хангахын тулд PLC-ийг өргөх системтэй интеграци хийх

Шинэ серво лифтерүүд нь дотор нь багтаасан CODESYS ажиллах орчинтой ирдэг тул инженерүүд протокол хувиргах нэмэлт хайрцаггүйгээр шууд PLC-д програмчлах боломжтой. Энэ нь практик хувьд юу гэсэн үг вэ? Аюулгүй байдлын сенсор ба хөдөлгүүрийн тормосны хоорондох хариу үйлдлийн хугацаа 2 миллисекундээс бага болдог бөгөөд энэ нь үйлдвэрийн талбайд хамтран ажилладаг роботуудтай ажиллах үед маш чухал. Авто машины салбарт юу явж байгааг ч үзээрэй. Эдгээр нэгтгэсэн удирдлагын системийг ашиглаж буй гол Түвшин 1-ийн нийлүүлэгчид хүчирхэг үр дүн гаргаж эхэлсэн. Сервогоор ажилладаг лифтер, зөөх механизмийг тохируулах аргачлалыг стандартчилсанаар үйлдвэрлэлийн шугамууд одоо 22 хувиар хурдан суурьшиж байна. Бодитой логиктой - бүх зүйл ижил хэлээр ярихад суурьлуулах ажил маш хялбар болдог.

Нарийвчлалтай Хөдөлгөөний Удирдлага: Динамик Ачаалал дээрх Момент, Хурд, Нақрийвчлал

Хамгийн сүүлийн үеийн серво өргөлтийн системүүд нь хүчний гаралт, хурдны зохицуулга болон байршилтын нарийвчлал гэсэн гурван чухал ажиллагааны хүчин зүйлсийг тэнцвэржүүлснээр өмнө нь байгаагүй нарийвчлалд хүрдэг. Эдгээр чадварууд нь динамик ачаалал шаардлагатай орчин үеийн автоматжуулсан орчинд үйл ажиллагааны тогтвортой байдлыг хангахын тулд бодит цагт тохируулга хийх шаардлагатай үед чухал ач холбогдолтой.

Динамик ачаалал дахь серво моторын хүч ба хурдны удирдлага

Серво моторууд 2 Ньютон метрээс эхлээд дээд зээгээрээ 150 Нм хүртэлх эргүүлэх момент үүсгэж чаддаг бөгөөд тэдгээр нь минутанд 6000 эргэлт гэх мэт маш өндөр хурдтай эргэх чадвартай. Эдгээр моторуудыг ийм ихэд үнэлдэг шалтгаан бол эргүүлэх момент болон хурдыг зэрэгцээгээр нь удирдах чадвар юм. Энэ нь ачаа татлагын тоног төхөөрөмжийн ачааны жин өөрчлөгдөх үед зогсохгүй ажиллах боломжийг олгоно. Энэ нь тэгш бус хэлбэртэй зүйлсийг зөөх эсвэл үйл ажиллагааны явцад хүлээгүй хөдөлгөөн гарах үед маш чухал ач холбогдолтой. Системийн ухаалаг програм хагас миллисекунд тутамд хэрэглэгдэх эргүүлэх моментийн хэмжээг тохируулдаг бөгөөд үйлдвэрийн конвейерийн лентэн дээрх зүйлс хэт их зөөлдөхөөс сэргийлдэг.

Серво актатор ашиглан үйлдвэрлэлд нарийн удирдлага

Хаалттай хүрээний урвалын системүүд нь олон тэнхлэгийн өргөлтийн үйл ажиллагааны үед ±0.01 мм нарийвчлалыг бий болгодог. 24-битийн нарийвчлал хүртэлх өндөр нарийвчлалтай энкодер тус бүрт 16.7 сая ялгаатай байршил хэмжиж чаддаг бөгөөд ийм нарийвчлал нь дамжуулагчийн зүсмэлийг хөдөлгөх үед роботын гарлуудад микрон түвшний давталтыг шаарддаг полупроводник үйлдвэрлэлд маш чухал ач холбогдолтой.

Автомжуулсан хөдөлгөөний удирдлагын ажлын урсгалд үр ашгийг сайжруулах

Ухаалаг серво системүүд нь сэргээгдэх тормоз, ачааны адаптив цахилгаан эрчим хүчний менежментийн тусламжтайгаар уламжлалт гидравлик өргөгчтэй харьцуулахад 18–32% энергийн хэрэглээг бууруулдаг. Серво хөдөлгүүртэй жуд хүрээлэн ашигладаг газрууд жижиг зайнаас 22% илүү хурдан ажиллаж, хяналтын аюулгүй байдлын заагийг хадгалж чаддаг.

Эдгээр дэвшилт нь үйлдвэрлэгчдэд өргөлтийн үйл ажиллагаанд ASME B30.26 шаардлагыг хангах, мөн Industry 4.0 үйлдвэрлэлийн зорилтуудтай нийцүүлэхэд тусалдаг.

Робот, AGV-уудтай серво өргөлтийн системийг нэгтгэх

Зохицуулан өргөхийн тулд роботын хуруун дээрх серво моторын нэгдэлт

Өнөөгийн роботын хуруунууд серво мотортой шилжүүрүүдийн тусламжтайгаар миллиметрийн хэсгийн нарийн тавимж бүхий материалыг боловсруулдаг. Эдгээр системүүд конвейерийн ленттэй хамт ажиллах үедээ дахин давтагдан урагш, арагшаа хөдөлж байхад 0.5 мм-ээс бага зайн ялгааг хадгалдаг бөгөөд ойролцоогоор 85% үр дүнтэй ажилладаг. Серво моторууд хуучин пневматик системүүдэд давуу талтай тул тэдгээр нь одоогийн байдлаараа тохируулагдаж чаддаг. Үүнийгээр жижигхэн 5 кг жинтэй деталиас эхлээд 2 тонны хүртэлх хүнд зүйлсийг физик бүрэлдэхүүн хэсгийг солихгүйгээр солихын тулд үйлдвэрийн шугамыг зогсоох шаардлагагүй болгодог.

АГВ ба АМР-д серво мотортой өргөлтөөр материал зөөх нь илүү уян хатан байдаг

Дотроо серво лифттэй үйлчлэх автономийн удирдлагат тээврийн хэрэгслүүд нь уламжлалт гидравлик системүүдтэй харьцуулахад бараа бүртгэлийн төв дээр тавган савнуудыг ойролцоогоор 25% илүү хурдан зөөж чаддаг. Орчин үеийн автоматжуулсан гаригт роботууд одой хэлбэртэй автомашины хэсгүүд эсвэл мэдрэмтгий цахилгаан тоноглолтой ажиллах үед ойролцоогоор ±2%-иин нарийвчлалтайгаар өргөх чадлыг жижиг товшингоор тохируулдаг циклт серво удирдлагыг агуулдаг. Жишээ нь, ингэснээр эдгээр роботууд хүнд хэвийн хөдөлгүүрийн блокуудыг шахалгүйгээр эмзэглэн харицах боломжтой болдог. Понемоны 2023 оны судалгаагаар харахад ийм л нийцэлтэй байдал нь автомашины үйлдвэрлэлтийн явцад гэмтсэн барааны хэмжээг бараг хагасаар бууруулдаг бөгөөд үйлдвэрлэлийн шугамын үр ашгийг ихэсгэхэд томоохон нөлөө үзүүлдэг.

AGV ба AMR-ийн шилжилтийн үеийн серво өргөлтийн шийдлүүдтэй нийцэлтэй байдал

Орон зай хязгаарлагдмал орчинд эдгээр нягт байрших серво лифтний модуль маш ихээр тустай байдаг бөгөөд ялангуяа 300 мм өндөртэй байж чадах тул АГВ-ийн шассийн загваруудад асуудалгүй багтах боломжтой. Системүүд нь гурван метр хүртэлх вертикаль хөдөлгөөнийг зохицуулдаг бөгөөд хүн машин хамтран ажиллах үед шаардагдах чухал ISO 13849 аюулгүй байдлын шаардлагад нийцдэг. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг онцлох нь EtherCAT холбооны тусламжтайгаар шууд PLC контроллерт холбогдох модуль бүтэц юм. Энэ нь янз бүрийн төрлийн автоматжуулалт нэг ажлын оронд хамтран ажиллах шаардлагатай үед эдгээр лифт ба spider кран системүүдийн хооронд цаг хугацааны зохицолыг сайн хангана.

Өндөр нарийвчлалын серво актюаторуудаар идэвхжүүлэгдсэн spider краны хэрэглээ

Автоматжуулалтанд серво актюаторууд яаж agile spider кран системүүдийг хөтлөх вэ

Өндөр нарийвчлалын серво актюаторууд нь спайдер крануудад роботын цуглуулалт, логистикийн төвүүдэд ачааг нарийн байршуулах зорилгоор ±0.05 мм давталт (IFT 2023) хангаж үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтанд гайхалтай уян хатан чадвар олгоно. Хаалттай хүрээний урвуу холбоо нь ачааны өөрчлөлтөнд нийцэж динамик хэмжээгээр эргүүлэх момент болон хурдыг тохируулдаг бөгөөд гидравлик хувилбаруудтай харьцуулахад хажуу чиглэлд шилжих үед хэлбийлтийг 63%-иар бууруулна.

2023 оны MHI-ийн тайлангийн мэдээгээр серво хөдөлгүүртэй спайдер кранууд автомашин хэсгийн гаргалтанд циклийн хугацааг 30%-иар сайжруулсан бөгөөд 99.5% байрлалын нарийвчлалыг хадгалж байв. Гол давуу талууд:

• Бодит цагт ачааны компенсац : Тэнцвэргүй ачааны шилжилтийн үеэр өргөх хүчийг автоматаар тохируулна
• Эрчим хүчний үр ашигтай үйл ажиллагаа : Спускын үе шатанд сэргээгдэх тормоз нь цахилгааны 18–22%-ийг сэргээн авдаг
• Холбоотой оруулах : EtherCAT протоколоор PLC-тэй шууд холбогдох нь удирдлагын хоцрогдолыг арилгадаг

Үйлдвэрлэл, логистикт хязгаарлагдмал зай дахь шилжүүлэхийн багтаамжтай шийдэл

Серво-хөдөлгүүртэй хүрцэн кранууд нь 1.8 метр зургаан замтай агуулах тасалгаанд багтахуйц модуль хэлбэртэй байдаг, зай хязгаарлагдмал орчинд материал зөөх үйл явцыг сайжруулдаг. Төвгүй хөдөлгүүрийн систем их хэмжээний шатлагааг арилгадаг тул газрын доорх традицион крануудтай харьцуулахад суурилуулах зайг 40%-иар багасгадаг бөгөөд 2 тонны ачааг өргөх чадвартай байдаг.

Эмийн бэлдмэл үйлдвэрийн цэвэрхэн өрөө болон жижиг дүүргэлтийн төвүүдэд эдгээр системүүд мэдрэг хэсгүүдийг зөөх үед чухал үзүүлэлт болох Z-тэнхлэгийн нарийвчлалыг 0.1 мм-д хүргэдэг. 2024 оны Агуулахын Үр Дүнтэй Ашиглалтын Судалгаа нь 8 метрээс доош таазын өндөртэй байгууламжуудад серво-ажиллуулагч хүрцэн кранууд вертикаль зайг 57%-иар илүү үр дүнтэй ашиглахад зөвшөөрдөг байна гэж олж тогтоосон бөгөөд энэ нь динамик олон давхар байршуулах алгоритмын үндэс дээр үндэслэсэн.

Түгээмэл асуулт

Серво өргөлтийн системийн традицийн системүүдтэй харьцуулах давуу талууд юу вэ?

Серво дахин өргөх системүүд нарийвчлалыг сайжруулах, энерги хэрэглээг бууруулах, засвар үйлчилгээний мөчлөгийг уртасгах зэрэг олон давуу талуудтай. Мөн эдгээр нь материал зөөх үйл явцын нарийвчлалыг сайжруулж, үйлдвэрлэлийн процесс дахь бүтээгдэхүүний цуцлалтын хувийг багасгадаг.

Серво системүүд үйлдвэрлэлийн удирдлагын системтэй хэрхэн харилцдаг вэ?

Серво системүүд секунд тутамд 120-оос дээш үзүүлэлтийг солцохын тулд OPC UA холбооны протоколыг ашигладаг бөгөөд иймд урьдчилан цооших болон бодит цагийн хяналтыг хөнгөвчилдөг.

Серво системүүд хүнд жин, динамик нөхцлийг зөөж чадах уу?

Тийм ээ, орчин үеийн серво хяналтын төхөөрөмжүүд 1,500 килограм хүртэлх жинг нарийвчлалтайгаар автоматаар тохируулж, дэвшилтэт момент ба хурдны хяналтаар динамик ачааллыг зөөхөд уян хатан байдлыг хангаж чадна.

Серво системүүд робот, AGV-тэй (автоматаар зөөгч тээвэрлэгч) нийцэж чадах уу?

Тийм ээ. Серво моторууд роботын хэрэгслүүд болон тусгаар тогтнолтой удирдлагат тээврийн хэрэгслүүдтэй асуудалгүй холбогдож, үйлдвэрийн шугамыг зогсохгүйгээр нарийвчлалтай, уян хатан материал боловсруулах боломжийг олгоно.

Серво дахин өргөх системүүд Индустри 4.0-д хэрхэн хувь нэмрээ оруулах вэ?

Серво дахин өргөх системүүд нэгдсэн холбооны протокол, хариу үйлдлийн механизмтайгаар ухаалаг холболт, бодит цагт удирдлагыг боломжжуулж, Индустри 4.0-ийн үйлдвэрлэлийн зорилтуудтай таарч, автоматжуулалтын үр дүнтэй ажиллагааг сайжруулдаг.