Як сервопідіймальна система підвищує ефективність збирання?

Точне керування рухом для збирання без помилок

Замкнена система зворотного зв’язку забезпечує точність позиціонування в реальному часі в інтелектуальних виробничих середовищах

Сучасні сервоприводні підіймальні системи можуть досягати надзвичайно високої точності завдяки своїм механізмам зворотного зв’язку замкненого типу. Ці системи постійно контролюють положення та зусилля за допомогою датчиків з високою роздільною здатністю, що дозволяє їм оперативно вносити корективи у разі вібрації, змін температури або неочікуваних змін навантаження під час експлуатації. Значимість такої швидкої реакції стає очевидною в процесі виробництва медичних пристроїв, де допуски менше 0,1 мм визначають різницю між справно працюючим виробом та тим, що не проходить контроль якості або порушує регуляторні вимоги. У провідних виробників тепер використовуються гармонійні редуктори, які забезпечують повторюваність приблизно 15 кутових секунд — це, фактично, приблизно в чотири рази краще, ніж у традиційних двигунів з редуктором. Як наслідок, компанії повідомляють про скорочення кількості помилок при збиранні приблизно на три чверті в галузях, де точність має найбільше значення, наприклад, при виробництві аерокосмічних компонентів та діагностичного обладнання.

Переваги за крутним моментом, швидкістю та повторюваністю порівняно з пневматичними\/гідравлічними альтернативами

Щодо підіймальних систем, сервоприводи справді виділяються порівняно зі старшими технологіями, оскільки вони реагують швидше, споживають менше енергії й практично не потребують технічного обслуговування. Пневматичні системи мають проблеми, пов’язані зі стисненням повітря та затримками у створенні тиску, тоді як сервоприводи забезпечують повний крутний момент у будь-який потрібний момент — навіть під час руху зі швидкістю понад 1 метр за секунду. Ці системи здатні підтримувати точність положення в межах приблизно 0,02 мм після сотень тисяч циклів — що приблизно вдвічі краще, ніж у гідравлічних підіймачів. Відмова від усіх компресорів, масляних баків і ущільнювальних деталей дозволяє заводам зекономити близько половини витрат на енергію та уникнути всіх цих неприємних простоїв через заміну мастила або усунення протікань. Крім того, наявна програмована функція, яка обмежує величину зусилля, що застосовується під час вставки компонентів. Це допомагає захищати крихкі деталі від пошкоджень, одночасно зберігаючи достатньо високі темпи виробництва для дотримання термінів виконання замовлень.

Зменшення тривалості циклу за рахунок високошвидкісного сервопідйому

Швидке прискорення/уповільнення скорочує час, що не додає вартості, у процесах підйому та розміщення

Сервопідйомні системи зменшують непродуктивні рухи за рахунок точного налаштування прискорення. Ці системи досягають максимальної швидкості приблизно на 30 % швидше, ніж старіші моделі, і гальмують за рахунок рекуперації енергії замість використання звичайних гальм. У разі повторюваних операцій «захоплення–розміщення», що застосовуються у виробництві автомобілів та на лініях збирання електроніки, це усуває повільні періоди розгону й гальмування, які раніше займали близько чверті загального часу циклу. Економія лише півсекунди на кожен підйом також швидко накопичується: протягом року при трьох змінах, що працюють безперервно, підприємства можуть отримати сотні додаткових робочих годин. Що особливо важливо — ці системи не «перелітають» задані точки завдяки точному керуванню рухом. Це означає, що не потрібні всі ті трудомісткі коригування, які характерні для базових систем і зазвичай вимагають додатково 15–20 % часу на налаштування.

Синергія швидкого керування рухом і зворотного зв’язку у замкненому контурі зменшує неексплуатаційний вертикальний рух на 25 % у застосуваннях упаковки та палетизації — підвищуючи продуктивність без додаткового використання площі підлоги чи робочої сили.

Безперервна інтеграція з роботизованими системами переміщення матеріалів та багатовісними системами

Синхронне сервопіднімання разом із роботизованими маніпуляторами для складних багатоетапних процесів збирання

Сервопідйомні системи працюють безперебійно разом із роботизованими маніпуляторами для складних багатоетапних операцій, таких як послідовне встановлення кріпильних елементів, вирівнювання деталей без застосування інструментів або розміщення компонентів за даними камер. Збереження точності позиціонування на рівні приблизно 0,1 мм під час синхронного руху значно зменшує ті неприємні неточності вирівнювання, що призводять до простоїв. За даними огляду «Assembly Technology Review» за минулий рік, саме такі проблеми становлять близько 23 % несподіваних зупинок виробництва. Коли контролери обмінюються даними в реальному часі, роботизовані маніпулятори можуть змінювати свої траєкторії навіть у процесі виконання операції, якщо датчики виявляють будь-які відхилення у заготовці. Ця здатність робить такі системи достатньо надійними для використання в чутливих застосуваннях у виробництві електроніки, оптичному монтажі та інших середовищах точного машинобудування, де навіть незначні похибки мають велике значення.

Сумісність «plug-and-play» з промисловими роботами та автоматизованими платформами на основі ПЛК

Промислові стандарти, такі як EtherCAT, Modbus TCP та CANopen, справді спрощують підключення «plug and play» між ПЛК, системами SCADA та роботами провідних виробників, зокрема ABB, Fanuc та Yaskawa. Не потрібне спеціальне прошивкове забезпечення чи додаткові апаратні шлюзи. Це значно скорочує час на налаштування — приблизно на 40 % порівняно зі старими підіймальними системами, за даними дослідження 2022 року, проведеного Automation Benchmark Consortium. Крім того, універсальні модулі вводу/виводу сумісні з обладнанням різних виробників, тож усе просто підключається одне до одного без будь-яких ускладнень.

• Швидке перевстановлення між виробничими лініями
• Централізований моніторинг через HMI та сповіщення про передбачувальне технічне обслуговування
• Автоматична калібрування за допомогою зворотних зв’язків машинного зору

Ця стандартизована архітектура забезпечує довгострокову актуальність інвестицій у автоматизацію в умовах постійно змінного асортименту продукції та модернізації відповідно до вимог Industry 4.0.

Програмована гнучкість: адаптація сервопривідних підіймальних систем до виробництва з великою кількістю варіантів

Сучасному виробничому світу постійно доводиться перемикатися між різними продуктами, розмірами партій та змінами в конструкції, що справді ставить на випробування системи фіксованої автоматизації. Сервопідйомні системи справляються з цим завданням завдяки налаштуванню на основі програмного забезпечення. Оператори можуть за кілька хвилин змінювати параметри, такі як висота підйому, прискорення, обмеження швидкості та порогові значення зусиль, безпосередньо через цифровий інтерфейс. Не потрібно розбирати механічні компоненти чи виконувати трудомістку повторну калібрування. Коли на одній лінії виготовляють як автокомплектуючі, так і упаковку для електронних пристроїв, така гнучкість дозволяє радикально скоротити час переналагодження — іноді до приблизно 90 %. Тепер підприємства можуть економічно виправдати випуск партій навіть у кількості одного виробу, одночасно забезпечуючи виробництво різноманітних моделей — від ранніх прототипів до повномасштабного виробництва. Можливість програмування таких систем «на льоту» захищає інвестиції компаній у разі неминучих оновлень конструкцій у майбутньому, що робить сервопідйомні системи практично обов’язковими для створення виробничих комплексів, здатних адаптуватися й розвиватися відповідно до змінних вимог.

ЧаП

Які переваги сервопідйомних систем порівняно з традиційними системами?

Сервопідйомні системи забезпечують швидші часи відгуку, нижче енергоспоживання та потребують меншого обслуговування порівняно з традиційними пневматичними або гідравлічними системами. Вони також забезпечують вищу точність позиціювання й суттєво знижують витрати енергії.

Як сервопідйомні системи покращують тривалість циклу виробництва?

Сервопідйомні системи досягають вищої швидкості циклу за рахунок точного налаштування прискорення та уповільнення, усуваючи зайві рухи. Ці системи скорочують періоди запуску та зупинки, що сприяє більш ефективній роботі й значному економленню часу.

Як сервопідйомні системи інтегруються з робототехнікою?

Сервопідйомні системи сумісні з промисловою робототехнікою завдяки широко визнаним стандартам, таким як EtherCAT та Modbus TCP, що забезпечує інтеграцію «з коробки» без необхідності спеціального програмного забезпечення або апаратного забезпечення.

Чи можуть сервопідйомні системи адаптуватися до змінних виробничих вимог?

Так, сервопідйомні системи пропонують програмовану гнучкість, що дозволяє операторам швидко налаштовувати параметри системи, адаптуючись до змін у продукті, розмірі партії та конструкції без необхідності ручної рекалібрування.

Чому зворотний зв’язок із замкненим контуром є важливим у сервопідйомних системах?

Зворотний зв’язок із замкненим контуром забезпечує реальну точність позиціювання в режимі реального часу, сприяючи запобіганню помилкам збирання, неправильному вирівнюванню та неочікуваним зупинкам виробництва — що є критично важливим для застосувань, що вимагають високої точності.