에너지를 덜 사용하고 재생 가능 자원으로 구동할 수 있는 모션 제어 시스템은 에너지 효율적인 장비의 핵심이며 지속 가능한 기업 전략의 일부입니다.

디지털 혁신

오늘날의 제조업체는 일상 생활에서 디지털 자동화 및 상세한 사용자 인터페이스와 상호 작용하며 산업 시스템에서도 동일한 디지털 기능을 기대합니다. 기업은 운영을 디지털 방식으로 혁신하면서 실질적이고 안정적인 이점을 누리고 있습니다.

장치에 내장된 센서는 온도, 위치, 하중 및 마모를 실시간으로 지속적으로 추적합니다. 대시보드에 표시되는 모니터링, 자동 구성 및 진단, 수집된 프로세스 데이터는 운영자에게 정보에 입각한 자신감 있는 결정을 내리는 데 필요한 통찰력을 제공합니다. 연결된 모션 제어 시스템을 통해 운영자는 생산 성능, 에너지 사용 및 신뢰성을 분석할 수 있습니다.

대시보드를 통해 이러한 통찰력에 액세스하면 제조업체는 운영과 궁극적으로 생산을 더 잘 제어하고 지속적으로 개선할 수 있습니다.

시장 경쟁

노동력 부족과 공급망 문제 사이에서 기업이 경쟁 우위를 유지하는 것이 그 어느 때보다 어려워졌습니다. 또한, 산업 제조의 디지털 혁신과 이를 주도하는 첨단 기술 덕분에 이에 투자하는 기업은 운영을 대폭 최적화할 수 있게 되었습니다.

변화하는 시장 요구에 대응할 때 민첩성을 유지하고 시장 선두 자리를 유지하기 위해 고객 요구를 안정적으로 충족해야 할 필요성이 그 어느 때보다 커졌습니다. 제조업체는 기계 가동 중지 시간을 최소화하고 생산을 극대화해야 하며, 연결된 하이브리드 자동화 솔루션을 통합하면 기계 신뢰성과 가동 시간을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

에너지 사용을 최적화하고 운영을 개선하며 업계에서 앞서 나가기 위해 기업은 완전한 모션 제어 패키지를 찾고 있습니다. 선도적인 기술 공급업체는 이를 이해하고 서보 드라이브, 모터, 전기 액추에이터, 공압 장치를 결합하는 다양한 고급 통합 솔루션을 개발했습니다.

OEM은 고객의 가장 큰 요구 사항과 우려 사항에 더 잘 부합하고 이를 해결하는 기계 설계에 하이브리드 자동화 시스템을 통합할 수 있는 중요한 기회를 갖고 있습니다.

자동화 및 현대 기계 설계

기업이 문제를 극복하고 생산량을 늘리는 한 가지 방법은 더 작고 정교한 기계를 생산 라인에 통합하는 것입니다. 설치 공간이 작아지면 동일한 생산 공간에 더 많은 기계를 설치할 수 있으며, 고급 모션 제어 기술을 통해 조립부터 최종 제품 검사까지 고정밀 작업을 자동화할 수 있습니다.

제조업체는 또한 다음과 같은 기능을 갖춘 모션 제어 기술을 찾고 있습니다. 낭비를 방지하기 위한 더 나은 정확도; 생산량을 증가시키기 위한 더 짧은 사이클 시간; 작업자가 버튼을 눌러 기계 프로그램을 변경할 수 있도록 위치 유연성이 향상되었습니다. 이러한 기능을 갖춘 기계를 사용하면 더 짧은 시간에 더 많은 생산량을 달성하고 지속 가능성을 향상시키며 비용을 절감할 수 있습니다.

공압식, 전기식 또는 하이브리드 모션 제어를 선택하는 방법

사용할 수 있는 모션 제어 제품이 많이 있으며 그중에서 선택하는 방법을 아는 것이 혼란스러울 수 있습니다. OEM은 언제 전기식을 사용하고, 언제 공압식을 사용하며, 언제 둘 다 사용합니까?

모션 솔루션을 선택할 때 고려해야 할 많은 요소와 우려 사항이 있습니다.

1. 애플리케이션의 성능, 유연성 및 정확성 요구 사항을 충족합니까?
2. 초기 운영 및 유지 관리 비용은 얼마입니까?
3. 기계의 에너지 효율에 어떤 영향을 미치나요?
4. 모션 제품은 다른 장치와 어떻게 통합됩니까?
5. 데이터를 수집하고 장치 상태를 분석할 수 있습니까?
6. 기계 설계가 더 쉽고 빨라질까요?
7. 신기술에 대한 학습 곡선은 어떻습니까?

공압식 및 전기식 모션 제어는 각각 응용 분야의 요구 사항에 따라 뚜렷한 장점을 가지며 응용 분야에서는 둘 중 하나 또는 둘 다의 이점을 누릴 수 있습니다. 일부 애플리케이션의 경우 어느 것이 가장 적합한지 매우 명확합니다. 컨베이어에서 상자를 밀어내는 간단한 메커니즘의 경우 공압 실린더가 가장 적합합니다. 그러나 이러한 상자를 컨베이어의 다른 라인이나 위치로 분류해야 하는 경우 다중 위치를 갖춘 전기 액추에이터가 필요합니다.

더 복잡한 애플리케이션에서는 선택이 불분명할 수 있습니다. 이는 응용 프로그램이 두 가지를 모두 사용함으로써 가장 큰 이점을 얻을 수 있다는 신호 중 하나입니다. 전기 기계식 실린더는 충진 응용 분야에서 공기를 밀봉하기 위해 공압 커넥터를 통해 압축 공기를 사용할 수 있습니다. 조립 시스템에서 전기 선형 다축 시스템은 공압 그리퍼를 사용할 수 있습니다. 그리고 수직 방향으로 작동하는 전기 선형 축은 무게 보상을 위해 공압 실린더를 사용할 수 있습니다.

교차 기술 자동화를 통해 OEM은 동일한 응용 분야에서 공압 및 전기 모션 제어 기술의 상호 보완적인 장점을 활용하고 고객에게 이점을 전달할 수 있습니다.

각 기술이 어떻게 함께 작동할 수 있는지 더 잘 이해하기 위해 각 기술의 장점을 살펴보겠습니다.

공압 모션 제어

공압식 모션은 압축 가스를 사용하여 메커니즘에 물리적으로 작용하여 필요한 모션을 생성함으로써 달성됩니다. 공압 솔루션은 하드웨어, 설계 및 설치에 있어 견고한 작동을 제공하는 것으로 입증되었으며 일반적으로 공압 시스템을 업그레이드할 때 서보 시스템에 비해 변경하거나 교체해야 하는 구성 요소가 더 적습니다.

공압 모션 제어의 가장 친숙한 예는 선형 모션을 생성하는 내부 피스톤이 있는 실린더입니다. 이것이 바로 공압이 메커니즘을 완전히 확장하거나 축소하는 데에만 적합한 개별 모션 기술로 간주되는 이유일 수 있습니다.

그러나 모션 제어 기술 공급업체의 지속적인 혁신으로 가능성이 확대되었습니다. 예를 들어, 쿼터턴 액츄에이터를 사용하여 지속적인 회전 운동을 달성할 수 있습니다.

작동을 모니터링하고 최적화하기 위해 센서와 흐름 제어도 사용할 수 있으며, 차압 제어를 통해 장비가 지속적인 공압 위치 지정을 달성할 수 있습니다. 상대적으로 작은 전자 공압식 온/오프 솔레노이드 밸브 또는 조절 위치 밸브를 사용하여 일정한 배압에 대해 제어된 압력이 적용됩니다.

작업자는 버튼과 스위치를 사용하여 수동으로 위치를 제어하거나 PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러) 또는 루프 컨트롤러를 사용하여 자동으로 위치를 제어할 수 있습니다.

전기 모션 제어

서보 모터와 결합된 전기 액추에이터는 고속, 정확한 정확성 및 효율성으로 알려져 있으며 전기를 회전 또는 선형 동작으로 변환하여 동작을 달성합니다. 이러한 폐쇄 루프 시스템에는 일반적으로 모션 컨트롤러, 서보 드라이브, 모터 및 피드백 센서와 같은 더 복잡한 구성 요소와 공압 모션 솔루션보다 설계 방식이 포함됩니다.

각 서보 모터는 원하는 기능을 제공하고 정확한 위치 지정, 정확한 각속도 및 가변 가속 프로필을 제공할 수 있는 명령된 신호를 따르는 하나의 드라이브와 연결됩니다. 이러한 범위의 서보 시스템은 로봇 팔부터 지속적으로 회전하는 컨베이어에 이르기까지 다양한 응용 분야에 대한 위치 모션 제어를 제공할 수 있습니다.

서보 드라이브 및 컨트롤러는 마이크로프로세서 장치이므로 높은 수준의 내장 기능을 갖추고 있으며 대시보드에 로컬 및 원격 진단 및 데이터 로깅 기능을 직접 제공할 수 있습니다.

PLC 및 기타 컨트롤러를 서보 모션 시스템에 연결하면 OEM이 더욱 발전된 모션 제어 및 동기화를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 특수 기능에는 서브미크론 반복성을 갖춘 매우 정확한 위치 지정, 전자 캠 및 전자 기어링이 포함되며 기계 가공, 로봇 공학 및 제조 장비와 같은 가장 복잡한 응용 분야에 도움이 될 수 있습니다.

예를 들어, 포장 라인은 기계식 캠 디스크에서 전기 캠 디스크가 있는 서보 모션 시스템으로 업그레이드할 수 있습니다. 기계식 디스크를 사용하여 형식을 변경하는 것은 복잡하고 시간이 많이 걸리며 오류가 발생할 수 있는 반면, 전기 캠 디스크를 사용한 기계 변환은 버튼 하나만 누르면 이루어집니다. 이를 통해 시간이 절약되고 정확도가 향상되며 불량품이 최소화되고 비용이 절감됩니다.

하이브리드 모션 제어

전기 공압식 하이브리드 자동화 시스템은 제조업체가 각 특정 기능에 적절한 기술을 적용하는 데 도움이 될 수 있습니다. 지속 가능성, 위치 유연성, 정밀도, 안정성, 조용한 작동, 연결성 및 모니터링이 가장 중요한 경우 전기 모션은 큰 이점을 제공합니다. 응용 분야에 공간이 제한되어 있고 강력한 작동이 필요하거나 빠른 설계, 설치 및 시운전이 필요한 경우 공압식 모션 제어가 최선의 선택입니다.

대부분의 제조 시설의 생산 라인에는 다양한 유형의 OEM 장비가 포함되어 있으며 제품은 운송 및 축적 컨베이어를 따라 기계 간에 이동합니다. 이 라인은 공압 및 전기 선형 모션을 모두 통합할 수 있는 많은 기회를 제공합니다.

예를 들어, 일반적인 음료 포장 생산 라인에는 블로우 성형 병 신장, 병 채우기 및 캡핑, 병 운반 및 축적, 라벨링, 충전 및 라벨링 검사, 병을 케이스에 포장, 케이스 팔레타이징 및 수축 포장 등의 기능이 포함됩니다. 스트레치 블로우 성형, 상자 접기 및 접착제 도포는 모두 공압 동작의 이점을 누리며, 필러 및 라벨링 장비 내 병 운반 및 위치 지정은 서보 동작의 이점을 얻습니다.

간단한 운송 컨베이어와 팔레타이징 시스템은 두 가지 형태의 모션을 모두 활용합니다. 컨베이어는 전기 모터로 구동할 수 있고, 제품 정지 장치와 게이트는 공압식 작동을 통해 작동할 수 있습니다. 공압을 사용하여 대용량 케이스를 처리할 수 있으며, 서보 모션을 사용하여 보간 및 미세 위치 조정을 제어할 수 있습니다.

하이브리드 자동화 시스템의 장점

선도적인 모션 제어 기술 공급업체는 이제 전기, 공압 또는 하이브리드 모션 제어를 포함하는 통합된 전체 솔루션 패키지를 제공합니다. 이러한 포괄적인 솔루션에는 필드 수준의 지능형 장치, 모션 제어, 기계 제어 및 분석이 포함됩니다.

공압 옵션에는 게이트웨이를 통한 공압 실린더, 밸브 시스템, 컨트롤러, 분석 및 대시보드가 ​​포함되며, 전기 옵션에는 게이트웨이를 통한 전기 선형 액추에이터, 서보 모터 및 드라이브, 컨트롤러 및 대시보드가 ​​포함됩니다. 두 기술 모두 대시보드를 제공하지만 서보 드라이브에서 직접 데이터를 사용할 수 있으며 공압 시스템에는 센서를 추가해야 합니다.

이와 같은 완전한 통합 솔루션은 OEM과 고객 모두에게 많은 이점을 제공합니다. 하이브리드 자동화 시스템은 이미 엔지니어링 및 조립되어 있으므로 조달, 개발 및 시운전을 간소화할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 OEM은 구성 요소를 별도로 소싱하고 직접 일치시키고 엔지니어링해야 합니다. 이는 시간이 더 오래 걸리고 공급망에 복잡성을 더할 뿐만 아니라 규모 문제가 발생할 수 있습니다.

또한 하이브리드 자동화 시스템은 OEM이 다양한 제품 유형을 생산하고 전환 시간을 최소화하며 시간이 지남에 따라 변화하는 요구 사항을 충족할 수 있는 기계를 설계할 수 있는 유연성을 제공합니다. 많은 기업들이 운영 비용을 낮추면서 처리량을 늘려야 한다는 지속적인 압력에 직면해 있으므로 이를 통해 생산 가동 시간을 단축하고 기계 활용도를 높이며 장비 수명을 연장할 수 있습니다.

모션 제어 전자 재구성을 통해 운영자는 모션 프로필을 즉시 변경할 수 있으며 일부 시스템은 미래 지향적인 설계를 제공하고 현재 또는 미래 세대의 기계에 구현할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다. 고객에게 최고 수준의 유연성을 제공하려면 광범위한 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 다목적 전동 액추에이터가 포함된 시스템을 찾으십시오.

경쟁력을 유지하는 것 외에도 하이브리드 자동화 시스템은 제조업체의 지속 가능성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 시스템은 더 나은 기계 효율성을 제공하고 스크랩을 줄여 자원 소비와 비용을 낮출 수 있습니다. 에너지 효율성을 통해 지속 가능성 목표를 더욱 효과적으로 달성할 수 있으며, 비용 절감으로 총 소유 비용을 줄일 수 있습니다. 반복성과 균일성을 높이려면 최고 수준의 신뢰성과 정확성을 제공하는 전기 선형 모션 시스템을 찾는 것이 중요합니다.

유연성, 효율성 및 성능 향상

OEM은 다음을 포함한 주요 애플리케이션 요소를 평가하여 하이브리드 자동화 시스템이 애플리케이션에 이점을 줄 수 있는지 판단할 수 있습니다.

1. 에너지 소비,
2. 운영 비용,
3. 위치 유연성,
4. 정확성,
5. 진동과 소음,
6. 캡-EX,
7. 연결성,
8. 크기,
9. 설치 및
10. 시운전 시간과 내구성.

원하는 결과를 달성하는 가장 적절한 솔루션을 선택하려면 포괄적인 기술 포트폴리오와 크기 옵션을 갖춘 전문 모션 제어 및 디지털 혁신 파트너와 협력하는 것이 중요합니다. 이와 같은 파트너는 OEM이 솔루션을 의뢰하고 장기적인 지원을 제공하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

하이브리드 자동화 시스템을 사용하면 기업은 성능, 유연성, 지속 가능성, 연결성 및 비용 중에서 선택할 필요가 없습니다. 정확하고 강력한 선형 운동, 변화하는 생산 요구 사항을 충족하는 유연성, 생산을 극대화하기 위한 데이터 및 통찰력, 최적화된 에너지 소비 및 총 소유 비용 절감 등 모든 것을 가질 수 있습니다.