O sistema de fabricação de hoje e os usuários finais de automação estão constantemente buscando avanços tecnológicos para ajudar a facilitar suas vidas. As inovações da Indústria 4.0 estimularam uma nova classe de tecnologias inteligentes que combinam interfaces de eletrônica e comunicação digitais para obter mais sofisticação, funcionalidade e facilidade de uso.

À medida que mais empresas manufatureiras adotam a tecnologia pronta para a indústria 4.0, as tecnologias emergentes de mecatrônicas inteligentes estão dando às máquinas uma maior inteligência e versatilidade. Esses sistemas avançados também são mais fáceis de especificar, pedir e implantar do que as opções passadas - aprimorando seu valor para OEMs e usuários finais.

A compreensão das capacidades da mecatrônica inteligente pode ajudar os engenheiros de design do sistema a melhorar a melhor forma de aproveitar esses mecatrônicos para tornar suas soluções de fabricação altamente competitivas.

Mecatrônicos modernos são integrados e versáteis

A mecatrônica são sistemas e submontagens que combinam componentes mecânicos e eletrônicos díspares em soluções dedicadas a tarefas específicas. No mundo do movimento, dois exemplos são montagem e transporte de produtos satisfeitos pelos sistemas de movimento linear mecatrônico e robôs cartesianos. O núcleo da mecatrônica é a integração rígida de motores eletrônicos, controles, sensores e componentes lineares. A mecatrônica pode ser considerada um precursor das tecnologias da indústria 4.0.

A Smart Mecatronics leva o conceito adiante-assumindo a forma de soluções completas que incorporam sensores avançados e plataformas de controladores amigáveis ​​ao operador. Esses sistemas produzem:

• Dados em tempo real sobre o desempenho da máquina
• Dados em tempo real sobre a qualidade da fabricação, conforme aplicável
• Controle preciso e execução de seqüências de movimento
• Rastreamento automatizado de dados de produção e taxa de transferência
• Fácil conectividade com sistemas de gerenciamento em nível de máquina e em toda a fábrica

Smart Mecatronics Etapa Um: Configuração Online

A mecatrônica inteligente é mais rápida e fácil de projetar e comissionar do que os sistemas mecatrônicos anteriores. Isso é útil porque a mecatrônica é, por sua própria natureza, bastante complexa - exigindo consideração e dimensionamento concorrentes de múltiplos componentes lineares, unidades, controladores e interfaces de operador ... e depois sua combinação cuidadosa.

A primeira etapa para especificar, comprar e comissionar uma máquina de mecatrônica inteligente é aproveitar as ferramentas on -line acessíveis através de portais de fornecedores. Essas ferramentas de configuração permitem que os engenheiros criem sistemas inteligentes prontos para operar “fora da caixa” com a programação mínima ... então talvez sejam mais úteis para os engenheiros que tenham apenas um entendimento básico da atuação elétrica e da potência de fluidos (incluindo movimentos lineares) e controles de movimento. Os usuários inserem parâmetros como AVC, peso da peça de trabalho e tempo de ciclo, que gera uma saída que pode ser verificada no ambiente CAD da ferramenta on -line. Os seguintes solicitações de dimensionamento e configurador, todos os componentes da solução mecatrônica completa - como um robô cartesiano, máquina de prensagem ou máquina de união - podem ser especificados de uma só vez. É uma opção que permite que os engenheiros obtenham uma solução completa de um único fornecedor-recebendo um sistema integrado enviado com sequências de movimento pré-programadas prontas para a implementação plug-and-produce.

Controle operacional mais inteligente e mais simples

A mecatrônica inteligente pode melhorar a produtividade e a flexibilidade geralmente com processos de produção "transparentes" - com sensores para o monitoramento de condições em tempo real.

Basta considerar como alguns fabricantes oferecem kits de função mecatrônica específicos para operações para apoiar esse monitoramento. Por exemplo, um kit de função para uma máquina de prensagem pode incluir um cilindro eletromecânico, servo acionamento, motor, controlador, sensores e software de operador para suportar operações de pressionar e unir as operações de montagem. As máquinas criadas usando esse kit de função são fáceis de implementar, pois os componentes vêm com o software operacional pré -instalado ... e a parametrização automática pronta para ser executada na unidade servo - para que nenhum conhecimento de programação de controle de movimento seja necessário para trazer a máquina online. O software apresenta uma interface de usuário gráfica de arrastar e soltar (GUI) que permite que os operadores construam seqüências de produção intuitivamente-como pressionar rolamentos de esferas em um alojamento, por exemplo.

Além disso, a máquina pode vir com um sensor de força integrado para medir e rastrear operações. Por exemplo, esses sensores em um aplicativo de prensa de rolamento podem rastrear o atuador linear para garantir que ele aplique a força correta exata para inserir as bolas em sua caixa de rolamentos. Enquanto isso, os controles do sistema também podem executar o controle de qualidade, garantindo que os atuadores percorram corretamente suas sequências controladas com precisão. Como essas seqüências em uma máquina de prensagem normalmente repita centenas ou até milhares de vezes por hora, o controlador do sistema registra e depois encaminham para armazenamento as medições de cada ciclo de movimento. Os operadores podem usar as ferramentas no pacote controlador para criar visualizações dos resultados do processo. Isso pode mapear se as forças prementes excederam ou falharam em atender aos limites do processo ... e permitir que os operadores analisem as curvas de deslocamento de força em tempo real em suas estações de trabalho. Esses dados permitem que operadores de máquinas experientes mantenham a melhor qualidade e produtividade da fabricação sem qualquer desenvolvimento especializado de programação ou análise de qualidade por engenheiros de software especializados.

Além disso, os dados também podem ser exportados por meio de interfaces do sistema para sistemas de análise de fabricação em toda a planta ou em nuvem ... tornando o sistema de mecatrônicos inteligentes um componente integral da plataforma Industry 4.0 da indústria de uma empresa.

Recursos semelhantes também estão sendo implantados para outros cenários de automação de fábrica, incluindo sistemas de movimento linear, como robôs de manuseio cartesiano para operações de pick-and-place ou transporte. Eles usam ferramentas de configuração on -line semelhantes para usar e especificam todos os módulos lineares, atuadores e efetores finais, cabeamento, sensores, unidades elétricas e controlador necessário para sistemas de manuseio completo.

Aplicativos de mecatrônica inteligente em ação

A mecatrônica inteligente demonstra como a tecnologia sofisticada pode resolver problemas complexos de engenharia de maneira mais simples. Em um cenário comum da indústria, os construtores de máquinas normalmente tentam desenvolver seus próprios assembléias mecatrônicas, pedindo e integrando componentes separados - atuadores lineares, controladores, fontes de alimentação, efetores finais e muito mais. Esse processo geralmente é complicado e demorado.

Em muitas empresas ou integradores de sistemas, é comum o grupo de engenharia mecânica ser responsável por especificar e encomendar um conjunto de componentes, enquanto o grupo elétrico ordena seus componentes. Tais acordos são mais desafiadores para o departamento de compras, e a equipe de engenharia tem a tarefa de fazer tudo se encaixar fisicamente e programá -lo para garantir que funcione conforme especificado.

O conceito de mecatrônica inteligente muda que o paradigma e, no processo, libera os engenheiros para que possam dedicar tempo e recursos a problemas de design mais complexos e desafiadores. Sem dúvida-os benefícios e vantagens oferecidos pela Smart Mecatronics Technology ajudarão os fabricantes a criar mais sistemas prontos para a produção com a tecnologia de inteligência e sensores incorporada para apoiar os requisitos da indústria 4.0.

Embora o conceito de mecatrônica inteligente seja muito intuitivo, ainda é importante trabalhar com fornecedores de mecatrônicos cujas portfólios e conhecimentos de engenharia abrangem toda a gama de componentes-produtos de movimento linear, controladores, drives de servo e software de operador-necessário para construir mechatrônicas completas e de alto desempenho soluções. Também é importante avaliar a qualidade e a facilidade de uso de suas ferramentas de configuração, para garantir que a facilidade de uso prometida pelos movimentos de mecatrônicos inteligentes - do início ao fim - seja totalmente entregue. Isso ajuda a garantir que os construtores de máquinas e os usuários finais possam aproveitar completamente os benefícios de plug-and-produce da mecatrônica inteligente em suas operações.