Günümüzün üretim sistemi OEM'leri ve otomasyon son kullanıcıları, hayatlarını kolaylaştırmaya yardımcı olmak için sürekli olarak teknoloji gelişmeleri arıyorlar. Endüstri 4.0 yenilikleri, daha fazla karmaşıklık, işlevsellik ve kullanım kolaylığı için dijital elektronik ve iletişim arayüzlerini birleştiren yeni bir akıllı teknoloji sınıfı teşvik etti.

Daha fazla imalat şirketi endüstri 4.0'a hazır teknolojiyi kucakladıkça, ortaya çıkan akıllı mekanik teknolojileri makinelere daha fazla zeka ve çok yönlülük sunmaktadır. Bu gelişmiş sistemlerin de belirtilmesi, sipariş edilmesi ve dağıtılması geçmiş seçeneklerden daha kolaydır - OEM'lere ve son kullanıcılara değerlerini artırır.

Akıllı mekatroniklerin yeteneklerini anlamak, sistem tasarım mühendislerinin bu mekatronikleri üretim çözümlerini oldukça rekabetçi hale getirmek için en iyi nasıl yararlanabileceğine yardımcı olabilir.

Modern mekatronik entegre ve çok yönlüdür

Mekatronik, farklı mekanik ve elektronik bileşenleri belirli görevlere adanmış çözümlerde birleştiren sistemler ve alt montajlardır. Hareket dünyasında, iki örnek, mekanik doğrusal hareket sistemleri ve Kartezyen robotlar tarafından karşılanan ürün montajı ve ulaşımdır. Çekirdeğe mekanik motorlar, kontroller, sensörler ve doğrusal bileşenlerin sıkı entegrasyonudur. Mekatronikler endüstri 4.0 teknolojilerinin öncüsü olarak düşünülebilir.

Smart Mechatronics konsepti daha da ileri götürür-gelişmiş sensörleri ve operatör dostu kontrolör platformlarını içeren eksiksiz çözümler biçimini alır. Bu sistemler verim:

• Makine performansı hakkında gerçek zamanlı veriler
• Üretim kalitesine ilişkin gerçek zamanlı veriler
• Hareket dizilerinin kesin kontrolü ve yürütülmesi
• Üretim verilerinin ve verimin otomatik olarak izlenmesi
• Makine seviyesi ve bitki çapında yönetim sistemleri ile kolay bağlantı

Akıllı Mekatronik Birinci Adım: Çevrimiçi Yapılandırma

Akıllı mekatronikler, önceki mekanik sistemlerden daha hızlı ve tasarlanması ve komisyonu daha kolaydır. Bu yararlıdır, çünkü mekanikler doğası gereği oldukça karmaşıktır - çoklu doğrusal bileşenlerin, sürücülerin, kontrolörlerin ve operatör arayüzlerinin eşzamanlı olarak değerlendirilmesi ve boyutlandırılması ve ardından dikkatli kombinasyonlarını talep eder.

Akıllı bir mekanik makineyi belirlemenin, satın almanın ve devreye almanın ilk adımı, tedarikçi portalları aracılığıyla erişilebilen çevrimiçi araçlardan yararlanmaktır. Bu konfigürasyon araçları, mühendislerin minimal programlama ile “kutudan çıkmaya” çalışmaya hazır akıllı sistemler oluşturmalarına izin verir… belki de en çok elektrik ve sıvı gücü çalıştırma (doğrusal hareket dahil) ve hareket kontrolleri hakkında temel bir anlayışa sahip mühendisler için en yararlıdır. Kullanıcılar inme, iş parçası ağırlığı ve döngü süresi gibi parametreler girer ve bu da çevrimiçi aracın CAD ortamında doğrulanabilecek bir çıktı üretir. Aşağıdaki boyutlandırma ve konfigüratör istemleri, Kartezyen robot, pres makinesi veya birleştirme makinesi gibi tam mekanik çözümün tüm bileşenleri tek seferde belirtilebilir. Mühendislerin tek bir tedarikçiden eksiksiz bir çözüm elde etmelerini sağlayan bir seçenektir-fiş ve yapım uygulaması için hazır önceden programlanmış hareket dizileri ile gönderilen entegre bir sistem alar.

Daha akıllı, daha basit operasyonel kontrol

Akıllı mekanik, gerçek zamanlı durum izleme sensörleri ile genellikle “şeffaf” üretim süreçleriyle üretkenliği ve esnekliği artırabilir.

Sadece bazı üreticilerin bu izlemeyi desteklemek için operasyona özgü mekanik fonksiyon kitleri nasıl sunduğunu düşünün. Örneğin, bir pres makinesi için bir fonksiyon kiti, montaj işlemlerini ve birleştirmeyi desteklemek için bir elektromekanik silindir, servo sürücü, motor, denetleyici, sensörler ve operatör yazılımı içerebilir. Bu tür bir fonksiyon kiti kullanılarak oluşturulan makinelerin uygulanması kolaydır, çünkü bileşenler işletim yazılımı önceden yüklenmiş… ve servo sürücüsünde çalışmaya hazır otomatik parametrelendirme ile birlikte, makineyi çevrimiçi hale getirmek için hareket kontrol programlama bilgisi gerekmez. Yazılım, operatörlerin sezgisel olarak üretim dizileri oluşturmalarını sağlayan bir sürükle ve bırak grafik kullanıcı arayüzü (GUI) içerir-örneğin bilyalı rulmanları bir gövdeye presleme gibi.

Ayrıca, makine işlemleri ölçmek ve izlemek için entegre bir kuvvet sensörü ile gelebilir. Örneğin, bir rulman-baskı uygulamasındaki bu sensörler, topları rulman muhafazalarına eklemek için tam doğru kuvveti uygulamak için doğrusal aktüatörü izleyebilir. Bu arada, sistem kontrolleri, aktüatörlerin hassas olarak kontrol edilen dizilerinden düzgün bir şekilde geçmesini sağlayarak kalite kontrolünü de yürütebilir. Bir pres makinesindeki bu diziler tipik olarak saatte yüzlerce hatta binlerce kez tekrarlayın, sistemin denetleyicisi kaydeder ve daha sonra her hareket döngüsünün ölçümlerini depolamak için iletir. Operatörler daha sonra işlem sonuçlarının görselleştirmelerini oluşturmak için denetleyici paketindeki araçları kullanabilir. Bunlar, baskı kuvvetlerinin süreç eşiklerini aşıp karşılamadığını veya başarısız olup olmadıklarını ve operatörlerin iş istasyonlarında gerçek zamanlı olarak kuvvet-yer değiştirme eğrilerini analiz edip etmediklerini haritalayabilir. Bu tür veriler, deneyimli makine operatörlerinin en iyi üretim kalitesini ve verimliliğini korumasını sağlar.

Buna ek olarak, veriler sistem arayüzleri aracılığıyla Plantwide veya bulut tabanlı üretim analizi sistemlerine de aktarılabilir… Akıllı mekanik sistemini bir şirketin endüstri 4.0 platformunun ayrılmaz bir bileşeni haline getirir.

Benzer yetenekler, toplama ve yer veya taşıma işlemleri için Kartezyen taşıma robotları gibi doğrusal hareket sistemleri de dahil olmak üzere diğer fabrika otomasyon senaryoları için de konuşlandırılıyor. Tam taşıma sistemleri için gerekli olan tüm doğrusal modülleri, aktüatörleri ve uç efektörleri, kablolamayı, sensörleri, elektrikli sürücüleri ve kontrolörleri boyutlandırmak ve belirtmek için benzer çevrimiçi yapılandırma araçları kullanırlar.

Akıllı Mekatronics uygulamaları

Akıllı mekatronikler, sofistike teknolojinin karmaşık mühendislik sorunlarını nasıl daha basit bir şekilde çözebileceğini göstermektedir. Ortak bir endüstri senaryosunda, makine inşaatçıları tipik olarak ayrı bileşenler - doğrusal aktüatörler, kontrolörler, güç kaynakları, son efektörler ve daha fazlası sipariş ederek ve entegre ederek kendi mekanik montajlarını geliştirmeye çalıştılar. Bu süreç genellikle hantal ve zaman alıcıdır.

Birçok şirkette veya sistem entegratörlerinde, Makine Mühendisliği Grubu'nun elektrik grubu bileşenlerini sipariş ederken bir dizi bileşeni belirlemek ve sipariş etmekten sorumlu olması yaygındır. Bu tür düzenlemeler satın alma departmanı için daha zordur ve mühendislik personeli, hepsini fiziksel olarak birbirine sığdırmak ve belirtildiği gibi çalışmasını sağlamak için bunu programlamakla görevlidir.

Akıllı mekatronik kavramı, bu paradigmanın ve bu süreçte mühendisleri serbest bırakır, böylece zaman ve kaynakları daha karmaşık ve zorlu tasarım sorunlarına ayırırlar. Kuşkusuz-Smart Mechatronics teknolojisi tarafından sunulan faydalar ve avantajlar, üreticilerin endüstri 4.0 gereksinimlerini desteklemek için yerleşik zeka ve sensör teknolojisi ile üretime hazır sistemler oluşturmalarına yardımcı olacaktır.

Akıllı mekanik kavramı çok sezgisel olsa da, portföyleri ve mühendislik uzmanlığı, tam, yüksek performanslı mekanik çözümler oluşturmak için gerekli olan lineer hareket ürünleri, denetleyiciler, servo sürücüler ve operatör yazılımı-tüm bileşenleri kapsayan mekanik tedarikçilerle çalışmak hala önemlidir. Akıllı mekanik hareketlerinin başından sonuna kadar vaat ettiği kullanım kolaylığının tamamen teslim edildiğinden emin olmak için yapılandırma araçlarının kalitesini ve kullanım kolaylığını değerlendirmek de önemlidir. Bu, makine inşaatçılarının ve son kullanıcıların, akıllı mekaniklerin operasyonlarındaki fiş ve üretim avantajlarından tam olarak yararlanabilmelerini sağlamaya yardımcı olur.