오늘날의 제조 시스템 OEM과 자동화 최종 사용자는 삶을 더욱 편리하게 만드는 데 도움이 되는 기술 발전을 끊임없이 모색하고 있습니다. 인더스트리 4.0 혁신은 더욱 정교함, 기능성 및 사용 편의성을 위해 디지털 전자 장치와 통신 인터페이스를 결합하는 새로운 차원의 스마트 기술을 탄생시켰습니다.

더 많은 제조 회사가 Industry 4.0 지원 기술을 채택함에 따라 신흥 스마트 메카트로닉스 기술은 기계에 더 큰 지능과 다양성을 제공하고 있습니다. 또한 이러한 고급 시스템은 이전 옵션보다 지정, 주문 및 배포가 더 쉬워 OEM 및 최종 사용자에 대한 가치를 향상시킵니다.

스마트 메카트로닉스의 기능을 이해하면 시스템 설계 엔지니어가 이러한 메카트로닉스를 최대한 활용하여 제조 솔루션의 경쟁력을 높일 수 있는 최선의 방법을 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다.

현대 메카트로닉스는 통합되어 있으며 다재다능합니다.

메카트로닉스는 서로 다른 기계 및 전자 부품을 특정 작업 전용 솔루션으로 결합하는 시스템 및 하위 어셈블리입니다. 모션 세계에서 두 가지 예는 메카트로닉 선형 모션 시스템과 직교 로봇을 통해 충족되는 제품 조립 및 운송입니다. 메카트로닉스의 핵심은 전자 모터, 제어 장치, 센서 및 선형 구성 요소의 긴밀한 통합입니다. 메카트로닉스는 인더스트리 4.0 기술의 선구자로 간주될 수 있습니다.

스마트 메카트로닉스는 이 개념을 더욱 발전시켜 고급 센서와 운영자 친화적인 컨트롤러 플랫폼을 통합한 완전한 솔루션의 형태를 취합니다. 이러한 시스템은 다음을 제공합니다.

• 기계 성능에 대한 실시간 데이터
• 해당되는 경우 제조 품질에 대한 실시간 데이터
• 모션 시퀀스의 정밀한 제어 및 실행
• 생산 데이터 및 처리량 자동 추적
• 기계 수준 및 공장 전체 관리 시스템과의 손쉬운 연결

스마트 메카트로닉스 1단계: 온라인 구성

스마트 메카트로닉스는 이전 메카트로닉스 시스템보다 설계 및 시운전이 더 빠르고 쉽습니다. 메카트로닉스는 본질적으로 매우 복잡하기 때문에 도움이 됩니다. 즉, 여러 선형 구성 요소, 드라이브, 컨트롤러 및 운영자 인터페이스에 대한 동시 고려 및 크기 조정을 요구하고 신중한 조합을 요구하기 때문입니다.

스마트 메카트로닉스 기계를 지정, 구매 및 시운전하는 첫 번째 단계는 공급업체 포털을 통해 액세스할 수 있는 온라인 도구를 활용하는 것입니다. 이러한 구성 도구를 사용하면 엔지니어는 최소한의 프로그래밍으로 "즉시" 작동할 수 있는 지능형 시스템을 구축할 수 있습니다. 따라서 전기 및 유체 동력 작동(선형 모션 포함) 및 모션 제어에 대한 기본적인 이해만 있는 엔지니어에게 가장 도움이 될 것입니다. 사용자는 스트로크, 공작물 중량, 사이클 시간 등의 매개변수를 입력하고 온라인 도구의 CAD 환경에서 확인할 수 있는 출력을 생성합니다. 다음과 같은 크기 조정 및 구성 프롬프트를 통해 직교 로봇, 프레싱 기계 또는 접합 기계와 같은 완전한 메카트로닉 솔루션을 위한 모든 구성 요소를 한 번에 지정할 수 있습니다. 이는 엔지니어가 단일 공급업체로부터 완전한 솔루션을 얻을 수 있는 옵션입니다. 즉, 플러그 앤 프로듀스 구현이 준비된 사전 프로그래밍된 모션 시퀀스와 함께 제공되는 통합 시스템을 받을 수 있습니다.

더욱 스마트하고 간편해진 운영 제어

스마트 메카트로닉스는 실시간 상태 모니터링을 위한 센서를 사용하여 일반적으로 "투명한" 생산 프로세스를 통해 생산성과 유연성을 향상할 수 있습니다.

일부 제조업체가 이러한 모니터링을 지원하기 위해 작업별 메카트로닉 기능 키트를 어떻게 제공하는지 생각해 보십시오. 예를 들어 프레싱 기계용 기능 키트에는 전자기계 실린더, 서보 드라이브, 모터, 컨트롤러, 센서 및 프레싱 및 결합 조립 작업을 지원하는 운영자 소프트웨어가 포함될 수 있습니다. 이러한 기능 키트를 사용하여 구축된 기계는 구성 요소가 사전 설치된 운영 소프트웨어와 서보 드라이브에서 실행할 준비가 된 자동 매개변수화와 함께 제공되므로 구현하기 쉽습니다. 따라서 기계를 온라인으로 전환하는 데 모션 제어 프로그래밍 지식이 필요하지 않습니다. 이 소프트웨어는 예를 들어 볼 베어링을 하우징에 밀어넣는 등 작업자가 생산 시퀀스를 직관적으로 구축할 수 있는 드래그 앤 드롭 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 갖추고 있습니다.

또한 기계에는 작업을 측정하고 추적하기 위한 통합 힘 센서가 함께 제공될 수 있습니다. 예를 들어 베어링 프레스 애플리케이션의 센서는 선형 액추에이터를 추적하여 볼을 베어링 하우징에 삽입하기 위해 정확한 힘을 가하는지 확인할 수 있습니다. 한편, 시스템 제어는 액추에이터가 정밀하게 제어되는 시퀀스를 통해 적절하게 작동하도록 보장함으로써 품질 관리를 실행할 수도 있습니다. 프레싱 기계의 이러한 시퀀스는 일반적으로 시간당 수백 또는 수천 번 반복되므로 시스템 컨트롤러는 각 모션 사이클의 측정값을 기록하고 저장을 위해 전달합니다. 그러면 운영자는 컨트롤러 패키지의 도구를 사용하여 프로세스 결과를 시각화할 수 있습니다. 이를 통해 가압력이 프로세스 임계값을 초과했는지 또는 충족하지 못했는지 매핑할 수 있으며 작업자가 워크스테이션에서 실시간으로 힘-변위 곡선을 분석할 수 있습니다. 이러한 데이터를 통해 숙련된 기계 운영자는 전문 소프트웨어 엔지니어의 전문 프로그래밍 또는 품질 분석 개발 없이 최고의 제조 품질과 생산성을 유지할 수 있습니다.

또한 시스템 인터페이스를 통해 데이터를 공장 전체 또는 클라우드 기반 제조 분석 시스템으로 내보낼 수도 있으므로 스마트 메카트로닉스 시스템을 회사의 Industry 4.0 플랫폼의 필수 구성 요소로 만들 수 있습니다.

픽 앤 플레이스 또는 운송 작업을 위한 데카르트 핸들링 로봇과 같은 선형 모션 시스템을 포함하여 다른 공장 자동화 시나리오에도 유사한 기능이 배포되고 있습니다. 이들은 유사한 온라인 구성 도구를 사용하여 완전한 핸들링 시스템에 필요한 모든 선형 모듈, 액추에이터 및 엔드 이펙터, 케이블링, 센서, 전기 드라이브 및 컨트롤러의 크기를 지정하고 지정합니다.

스마트 메카트로닉스 애플리케이션 실행

스마트 메카트로닉스는 정교한 기술이 어떻게 복잡한 엔지니어링 문제를 더 간단한 방법으로 해결할 수 있는지 보여줍니다. 일반적인 산업 시나리오에서 기계 제작자는 일반적으로 선형 액추에이터, 컨트롤러, 전원 공급 장치, 엔드 이펙터 등 별도의 구성 요소를 주문하고 통합하여 자체 메카트로닉스 어셈블리를 개발하려고 시도했습니다. 이 과정은 종종 번거롭고 시간이 많이 걸립니다.

많은 회사나 시스템 통합업체에서는 기계 엔지니어링 그룹이 한 세트의 구성 요소를 지정하고 주문하는 일을 담당하고 전기 그룹은 해당 구성 요소를 주문하는 것이 일반적입니다. 이러한 배치는 구매 부서에게 더욱 어려운 일이며, 엔지니어링 직원은 모든 것을 물리적으로 결합하고 지정된 대로 작동하도록 프로그래밍하는 임무를 맡습니다.

스마트 메카트로닉스 개념은 이러한 패러다임을 바꾸고 그 과정에서 엔지니어가 더 복잡하고 까다로운 설계 문제에 시간과 자원을 투자할 수 있도록 해줍니다. 의심의 여지 없이 스마트 메카트로닉스 기술이 제공하는 이점과 장점은 제조업체가 Industry 4.0 요구 사항을 지원하기 위해 내장된 인텔리전스 및 센서 기술을 사용하여 더 많은 생산 준비 시스템을 구축하는 데 도움이 될 것입니다.

스마트 메카트로닉스 개념은 매우 직관적이지만 완전한 고성능 메카트로닉스를 구축하는 데 필요한 모든 구성 요소(선형 모션 제품, 컨트롤러, 서보 드라이브 및 운영자 소프트웨어)를 포괄하는 포트폴리오와 엔지니어링 전문 지식을 갖춘 메카트로닉스 공급업체와 협력하는 것이 여전히 중요합니다. 솔루션. 또한 구성 도구의 품질과 사용 용이성을 평가하여 스마트 메카트로닉스 무브먼트가 약속하는 사용 용이성이 처음부터 끝까지 완벽하게 제공되는지 확인하는 것도 중요합니다. 이를 통해 기계 제작자와 최종 사용자는 작업에서 스마트 메카트로닉스의 플러그 앤 생산 이점을 완전히 활용할 수 있습니다.