Les systèmes de contrôle des mouvements qui utilisent moins d'énergie et peuvent être alimentés par des ressources renouvelables sont essentielles à l'équipement économe en énergie et font partie d'une stratégie d'entreprise durable.

Transformation numérique

Les fabricants d'aujourd'hui interagissent avec l'automatisation numérique et les interfaces utilisateur détaillées dans leur vie quotidienne et s'attendent à la même capacité numérique des systèmes industriels. Au fur et à mesure que les entreprises transforment numériquement leurs opérations, elles voient des avantages réels et fiables.

Capteurs intégrés dans les appareils suivent en continu la température, la position, la charge et l'usure en temps réel. La surveillance, la configuration automatique et le diagnostic et les données de processus collectées présentées dans les tableaux de bord donnent aux opérateurs les informations dont ils ont besoin pour prendre des décisions confiantes et éclairées. Les systèmes de contrôle de mouvement connecté permettent aux opérateurs d'analyser les performances de production, la consommation d'énergie et la fiabilité.

L'accès à ces idées via des tableaux de bord permet aux fabricants de mieux contrôler et d'améliorer continuellement leurs opérations et, finalement, de leur production.

Concurrence sur le marché

Entre les pénuries de main-d'œuvre et les problèmes de chaîne d'approvisionnement, il n'a jamais été aussi difficile pour les entreprises de maintenir un avantage concurrentiel. De plus, la transformation numérique de la fabrication industrielle et des technologies avancées qui le conduisait a permis aux entreprises qui y investissent d'optimiser considérablement leurs opérations.

Il y a un plus grand besoin que jamais de rester agile lorsque vous répondez aux besoins changeants du marché et répond à la demande de clients de manière fiable pour rester à l'avantage du marché. Les fabricants doivent minimiser les temps d'arrêt de la machine et maximiser la production, et l'intégration des solutions d'automatisation hybride connectées peut aider à améliorer la fiabilité et la disponibilité des machines.

Pour optimiser la consommation d'énergie, améliorer les opérations et rester en avance dans leurs industries, les entreprises recherchent un ensemble complet de contrôle des mouvements. Les principaux fournisseurs de technologies le comprennent et ont développé une gamme de solutions intégrées avancées qui combinent des disques, des moteurs et des actionneurs électriques, ainsi que la pneumatique.

Les OEM ont une opportunité importante d'incorporer les systèmes d'automatisation hybride dans les conceptions de machines qui s'alignent mieux et répondent aux plus grands besoins et préoccupations de leurs clients.

Automatisation et conception de machine contemporaine

Une façon dont les entreprises surmontent les défis et l'augmentation de la production consiste à intégrer des machines plus petites et plus sophistiquées dans leurs lignes de production. Des empreintes de pas plus petites permettent à plus de machines de s'intégrer dans le même espace de production, et la technologie avancée de contrôle des mouvements peut permettre d'automatiser les tâches de précision supérieure de l'assemblage à l'inspection finale du produit.

Les fabricants recherchent également une technologie de contrôle des mouvements avec: une meilleure précision pour prévenir les déchets; temps de cycle plus court pour augmenter la production; et une plus grande flexibilité de position pour permettre aux opérateurs de modifier les programmes de machines à la poussée d'un bouton. L'utilisation de machines avec ces fonctionnalités peut entraîner une production plus élevée en moins de temps, améliorer la durabilité et réduire les coûts.

Comment sélectionner le contrôle de mouvement pneumatique, électrique ou hybride

Il existe de nombreuses offres de contrôle des mouvements disponibles, et il peut être déroutant de savoir comment choisir parmi eux. Quand les OEM utilisent-ils l'électricité, quand utilisent-ils pneumatique et quand utilisent-ils les deux?

Il existe de nombreux facteurs et préoccupations à considérer lors de la sélection des solutions de mouvement:

1. Répondent-ils les exigences de performance, de flexibilité et de précision de la demande?
2. Quels sont les coûts initiaux de fonctionnement et de maintenance continue?
3. Comment affectent-ils l'efficacité énergétique de la machine?
4. Comment les produits Motion s'intègrent-ils avec d'autres appareils?
5. Peuvent-ils collecter des données et analyser la santé de l'appareil?
6. Vont-ils faciliter la conception d'une machine plus facile et plus rapide?
7. Quelle est la courbe d'apprentissage pour les nouvelles technologies?

Le contrôle du mouvement pneumatique et électrique a chacun des avantages distincts, selon les besoins d'une application, et une application peut bénéficier de l'un ou des deux. Pour certaines applications, il est tout à fait clair quel est le meilleur ajustement. Pour un mécanisme simple pour pousser des boîtes de convoyeur, un cylindre pneumatique a le plus de sens. Cependant, si ces boîtes doivent être triées sur différentes lignes ou positions sur le convoyeur, un actionneur électrique avec plusieurs positions est nécessaire.

Dans des applications plus complexes, le choix peut être clair. C'est un signe que les applications peuvent bénéficier du plus grand avantage de l'utilisation des deux. Les cylindres électromécaniques peuvent utiliser de l'air comprimé via un connecteur pneumatique pour sceller de l'air dans les applications de remplissage. Dans les systèmes d'assemblage, un système multi-axe linéaire électrique peut utiliser une pince pneumatique. Et un axe linéaire électrique fonctionnant dans une direction verticale peut utiliser un cylindre pneumatique pour la compensation de poids.

L'automatisation de la technologie croisée permet aux OEM d'exploiter les forces complémentaires de la technologie de contrôle des mouvements pneumatiques et électriques dans la même application et d'adopter les avantages à leurs clients.

Examinons les forces de chaque technologie pour mieux comprendre comment ils peuvent fonctionner ensemble:

Contrôle du mouvement pneumatique

Le mouvement pneumatique est obtenu en utilisant un gaz comprimé pour agir physiquement sur un mécanisme pour produire le mouvement requis. Il est prouvé que les solutions pneumatiques fournissent une opération robuste pour le matériel, la conception et l'installation, et il y a généralement moins de composants à modifier ou à remplacer lors de la mise à niveau d'un système pneumatique par rapport à un système de servomoteur.

L'exemple le plus familier de contrôle du mouvement pneumatique est un cylindre avec un piston interne, qui produit un mouvement linéaire. C'est peut-être la raison pour laquelle la pneumatique est souvent considérée comme une technologie de mouvement discrète, bon pour l'extension ou la rétraction pleinement d'un mécanisme.

Cependant, l'innovation continue motivée par les fournisseurs de technologies de contrôle de mouvement a élargi ce qui est possible. Par exemple, un mouvement de rotation continu peut être obtenu en utilisant des actionneurs de virage en quarts.

Des capteurs et des commandes de débit sont également disponibles pour surveiller et optimiser le fonctionnement, tandis que le contrôle de la pression différentielle permet à l'équipement d'obtenir un positionnement pneumatique continu. En utilisant des solénoïdes électropneumatiques relativement petits ou des soupapes de positionnement modulantes, une pression contrôlée est appliquée contre une pression de dos constante.

Les opérateurs peuvent contrôler la position manuellement à l'aide de boutons et de commutateurs ou à l'aide d'un contrôleur logique programmable (PLC) ou d'un contrôleur de boucle.

Contrôle du mouvement électrique

Les actionneurs électriques combinés à des servomoteurs sont connus pour la vitesse élevée, la précision et l'efficacité de la précision et la réalisation du mouvement en convertissant l'électricité en mouvement rotationnel ou linéaire. Ces systèmes en boucle fermée incluent généralement des composants plus complexes, tels qu'un contrôleur de mouvement, un service de service, un capteur de moteur et de rétroaction et des pratiques de conception que les solutions de mouvement pneumatiques.

Chaque servomoteur est associé à un lecteur qui suit des signaux commandés qui fournissent la fonction souhaitée et peuvent fournir un positionnement précis, des vitesses angulaires précises et des profils d'accélération variable. Avec une telle gamme, les systèmes Servo peuvent fournir un contrôle de mouvement de position pour diverses applications, d'un bras robot aux convoyeurs en rotation en continu.

Étant donné que les dispositifs et les contrôleurs servants sont des dispositifs de microprocesseurs, ils ont un niveau élevé et inné de fonctionnalité embarquée et peuvent offrir directement des fonctionnalités de diagnostic local et à distance et de diagnostic de données pour les tableaux de bord.

La connexion des PLC et d'autres contrôleurs aux systèmes de mouvement servo peut aider les OEM à réaliser un contrôle et une synchronisation de mouvement encore plus avancés. Les fonctions spécialisées comprennent un positionnement très précis avec répétabilité submicronique, camming électronique et engrenage électronique et peuvent bénéficier aux applications les plus complexes, telles que l'usinage, la robotique et l'équipement de fabrication.

Par exemple, une ligne d'emballage peut passer des disques de came mécanique à un système de mouvement servo avec des disques de came électrique. Alors que la modification du format à l'aide de disques mécaniques est complexe, prend du temps et soumise à une erreur, la conversion de la machine à l'aide de disques de came électrique se produit en appuyant sur un bouton. Cela fait gagner du temps, améliore la précision, minimise la ferraille et réduit les coûts.

Contrôle du mouvement hybride

Un système d'automatisation hybride électropneumatique peut aider les fabricants à appliquer les technologies appropriées pour chaque fonction spécifique. Lorsque la durabilité, la flexibilité de la position, la précision, la stabilité, le fonctionnement silencieux, la connectivité et la surveillance sont le plus importants, le mouvement électrique présente de grands avantages. Lorsque les applications ont des limitations d'espace, demandent un fonctionnement robuste ou nécessitent une conception, une installation et une mise en service rapides, le contrôle du mouvement pneumatique est le meilleur choix.

Les lignes de production de la plupart des installations de fabrication comprennent divers types d'équipements OEM, avec des produits se déplaçant entre les machines le long des convoyeurs de transport et d'accumulation. Ces lignes offrent de nombreuses opportunités pour intégrer le mouvement linéaire pneumatique et électrique.

Par exemple, une ligne de production typique d'emballages de boissons comprend les fonctions suivantes: bouteilles de moulage par balle extensible, bouteilles de remplissage et de capuchon, transmettre et accumuler, étiqueter les bouteilles, inspecter le remplissage et l'étiquette, emballer les bouteilles dans les caisses et la palettise et les caisses rétractables. Les moulures de soufflage, les boîtes de pliage et l'application de la colle bénéficient tous du mouvement pneumatique, tout en transmettant et en positionnant des bouteilles dans le remplissage et l'équipement d'étiquetage bénéficie du mouvement des servomotes.

Les convoyeurs de transport et les systèmes de palettisation simples bénéficient des deux formes de mouvement: les convoyeurs peuvent être motivés par les moteurs électriques, et les arrêts et les portes de produits peuvent fonctionner en utilisant l'actionnement pneumatique. La manipulation des cas en vrac peut être obtenue avec la pneumatique, tandis que l'interpolation et les ajustements de position fine peuvent être contrôlés à l'aide du mouvement Servo.

Avantages des systèmes d'automatisation hybride

Les principaux fournisseurs de technologies de contrôle de mouvement proposent désormais des packages intégrés et en pleine solution qui incluent un contrôle de mouvement électrique, pneumatique ou hybride. Ces solutions complètes présentent des appareils intelligents au niveau du champ, le contrôle du mouvement, le contrôle de la machine et l'analyse.

Les options pneumatiques impliquent un cylindre pneumatique, un système de soupape, un contrôleur, une analyse et un tableau de bord via Gateway, tandis que l'électricité comprend un actionneur linéaire électrique, un servomoteur et un lecteur, un contrôleur et un tableau de bord via Gateway. Bien que les deux technologies offrent des tableaux de bord, les données sont disponibles directement à partir du service Servo et les systèmes pneumatiques nécessitent l'ajout de capteurs.

Des solutions complètes et intégrées comme celle-ci présentent de nombreux avantages pour les OEM et leurs clients. Puisqu'ils sont déjà conçus et assemblés, les systèmes d'automatisation hybride peuvent rationaliser l'approvisionnement, le développement et la mise en service. Sinon, les OEM doivent s'approvisionner les composants séparément et les associer et les ingérer eux-mêmes. Non seulement cela prend plus de temps et ajoute de la complexité à la chaîne d'approvisionnement, mais il peut introduire des problèmes de dimensionnement.

Les systèmes d'automatisation hybride offrent également une flexibilité qui permet aux OEM de concevoir des machines qui peuvent produire une gamme de types de produits, minimiser le temps de changement et répondre aux exigences changeantes au fil du temps. Comme de nombreuses entreprises sont confrontées à une pression continue pour augmenter le débit tout en réduisant les coûts d'exploitation, cela peut raccourcir les cycles de production, augmenter l'utilisation des machines et prolonger la durée de vie de l'équipement.

Avec la reconfiguration électronique de contrôle de mouvement, les opérateurs peuvent modifier les profils de mouvement à la volée, et certains systèmes offrent une conception à l'épreuve du temps et sont équipés de fonctionnalités qui peuvent être implémentées maintenant ou dans les générations futures de machines. Pour offrir aux clients le plus haut niveau de flexibilité, recherchez des systèmes avec des actionneurs électriques extrêmement polyvalents qui couvrent un large éventail d'exigences d'application.

En plus de rester compétitives, les systèmes d'automatisation hybride peuvent améliorer la durabilité du fabricant. Ces systèmes peuvent fournir une meilleure efficacité de la machine et réduire la ferraille, ce qui à son tour baisse la consommation et les coûts des ressources. L'efficacité énergétique peut permettre de mieux atteindre les objectifs de durabilité, tandis que les économies de coûts peuvent réduire le coût total de possession. Pour une plus grande répétabilité et uniformité, il est important de rechercher un système avec mouvement linéaire électrique qui fournit les niveaux les plus élevés de fiabilité et de précision.

Plus grande flexibilité, efficacité et performance

Les OEM peuvent déterminer si un système d'automatisation hybride bénéficiera à une application en évaluant les facteurs d'application clés, notamment:

1. Consommation d'énergie,
2. Coûts opérationnels,
3. Position flexibilité,
4. Précision,
5. Vibration et bruit,
6. Cap-Ex,
7. Connectivité,
8. Taille,
9. Installation et
10. Temps de mise en service et durabilité.

Pour sélectionner les solutions les plus appropriées qui obtiennent les résultats souhaités, il est essentiel de travailler avec un partenaire de contrôle de mouvement expert et de transformation numérique avec un portefeuille complet de technologies et d'options de dimensionnement. Un partenaire comme celui-ci peut aider les OEM à commander des solutions et à offrir un soutien à long terme.

Avec les systèmes d'automatisation hybride, les entreprises n'ont pas à choisir entre les performances, la flexibilité, la durabilité, la connectivité et le coût. Ils peuvent tout avoir - précisément, un mouvement linéaire puissant, la flexibilité pour répondre aux exigences de production, des données et des informations changeantes pour maximiser la production, une consommation d'énergie optimisée et un coût total de possession inférieur.