Системи керування рухом, які споживають менше енергії та можуть працювати за рахунок відновлюваних джерел, є ключовими для енергоефективного обладнання та є частиною стійкої корпоративної стратегії.

Цифрова трансформація

Сучасні виробники взаємодіють із цифровою автоматизацією та детальними інтерфейсами користувача у своєму повсякденному житті та очікують таких же цифрових можливостей від промислових систем. Оскільки компанії цифрово трансформують свою діяльність, вони бачать реальні й надійні переваги.

Вбудовані в пристрої датчики постійно відстежують температуру, положення, навантаження та знос у режимі реального часу. Моніторинг, автоматична конфігурація та діагностика, а також зібрані технологічні дані, представлені на інформаційних панелях, дають операторам уявлення, необхідні для прийняття впевнених обґрунтованих рішень. Підключені системи керування рухом дозволяють операторам аналізувати ефективність виробництва, використання енергії та надійність.

Доступ до цієї інформації через інформаційні панелі дає змогу виробникам краще контролювати та постійно вдосконалювати свою діяльність і, зрештою, виробництво.

Ринкова конкуренція

Незважаючи на нестачу робочої сили та проблеми з ланцюгом постачання, компаніям ніколи не було так складно підтримувати конкурентну перевагу. Крім того, цифрова трансформація промислового виробництва та передові технології, які її ведуть, дозволили компаніям, які інвестують у них, значно оптимізувати свою діяльність.

Як ніколи раніше необхідно залишатися гнучким, реагуючи на мінливі потреби ринку та надійно задовольняти попит клієнтів, щоб залишатися на передньому краї ринку. Виробники повинні звести до мінімуму час простою машин і максимізувати виробництво, а впровадження підключених гібридних рішень автоматизації може допомогти підвищити надійність машин і час безвідмовної роботи.

Щоб оптимізувати використання енергії, покращити роботу та залишатися попереду у своїх галузях, компанії шукають повний пакет керування рухом. Провідні постачальники технологій розуміють це і розробили ряд передових інтегрованих рішень, які поєднують сервоприводи, двигуни та електричні приводи, а також пневматику.

Виробники комплектного обладнання мають значні можливості для включення гібридних систем автоматизації в конструкції машин, які краще відповідають найбільшим потребам і проблемам клієнтів.

Автоматизація та сучасний дизайн машин

Одним із способів, за допомогою яких компанії долають труднощі та збільшують виробництво, є інтеграція менших, більш складних машин у свої виробничі лінії. Менші розміри дозволяють розмістити більше машин в одному виробничому просторі, а вдосконалена технологія керування рухом може зробити можливим автоматизувати високоточні завдання від складання до перевірки кінцевого продукту.

Виробники також шукають технологію контролю руху з: кращою точністю для запобігання відходів; коротший час циклу для збільшення продуктивності; і більша гнучкість розташування, що дозволяє операторам змінювати програми машини одним натисканням кнопки. Використання машин із цими функціями може призвести до підвищення продуктивності за менший час, покращити стійкість і зменшити витрати.

Як вибрати пневматичне, електричне або гібридне керування рухом

Існує багато доступних пропозицій керування рухом, і знати, як вибрати серед них, може бути незрозуміло. Коли виробники комплектного обладнання використовують електричні, коли пневматичні, а коли обидва?

Існує багато факторів і проблем, які слід враховувати при виборі рішень для руху:

1. Чи відповідають вони вимогам щодо продуктивності, гнучкості та точності програми?
2. Що таке початкові експлуатаційні витрати та витрати на подальше обслуговування?
3. Як вони впливають на енергоефективність машини?
4. Як пристрої для руху будуть інтегруватися з іншими пристроями?
5. Чи можуть вони збирати дані та аналізувати стан пристрою?
6. Чи полегшать і прискорять проектування машини?
7. Яка крива навчання для нових технологій?

Пневматичне та електричне управління рухом мають певні переваги, залежно від потреб програми, і програма може отримати користь від будь-якого або обох. Для деяких застосувань цілком зрозуміло, що найкраще підходить. Для простого механізму, щоб штовхати коробки з конвеєра, пневматичний циліндр є найбільш доцільним. Однак, якщо ці коробки потрібно сортувати на різні лінії або позиції на конвеєрі, потрібен електричний привод із кількома положеннями.

У більш складних програмах вибір може бути нечітким. Це один із ознак того, що програми можуть отримати найбільшу користь від використання обох. Електромеханічні циліндри можуть використовувати стиснене повітря через пневматичний з’єднувач для ущільнення повітря під час наповнення. У складальних системах електрична лінійна багатоосьова система може використовувати пневматичний захват. А електрична лінійна вісь, що працює у вертикальному напрямку, може використовувати пневматичний циліндр для компенсації ваги.

Крос-технологічна автоматизація дозволяє виробникам комплектного обладнання використовувати взаємодоповнюючі переваги як пневматичної, так і електричної технології керування рухом в одній програмі та передавати переваги своїм клієнтам.

Давайте розглянемо сильні сторони кожної технології, щоб краще зрозуміти, як вони можуть працювати разом:

Пневматичний контроль руху

Пневматичний рух досягається за допомогою стисненого газу, який фізично впливає на механізм для створення необхідного руху. Доведено, що пневматичні рішення забезпечують надійну роботу апаратного забезпечення, проектування та встановлення, і, як правило, під час модернізації пневматичної системи потрібно змінити або замінити менше компонентів порівняно з сервосистемою.

Найвідомішим прикладом пневматичного керування рухом є циліндр із внутрішнім поршнем, який здійснює лінійний рух. Можливо, тому пневматику часто вважають технологією дискретного руху, яка підходить лише для повного висування або втягування механізму.

Однак безперервні інновації, які ведуть постачальники технологій керування рухом, розширили можливості. Наприклад, безперервний обертальний рух може бути досягнутий за допомогою чвертьобертових приводів.

Датчики та регулятори потоку також доступні для моніторингу та оптимізації роботи, тоді як контроль перепаду тиску дає змогу досягати безперервного пневматичного позиціонування обладнання. Використовуючи відносно невеликі електропневматичні електропневматичні електромагнітні клапани вмикання/вимкнення або модулюючі позиціонуючі клапани, контрольований тиск прикладається проти постійного протитиску.

Оператори можуть керувати положенням вручну за допомогою кнопок і перемикачів або автоматично за допомогою програмованого логічного контролера (PLC) або контролера циклу.

Електричний контроль руху

Електричні приводи в поєднанні з серводвигунами відомі високою швидкістю, точною точністю та ефективністю й забезпечують рух шляхом перетворення електроенергії в обертальний або лінійний рух. Ці замкнуті системи зазвичай включають більш складні компоненти, такі як контролер руху, сервопривод, двигун і датчик зворотного зв’язку та методи проектування, ніж пневматичні рішення руху.

Кожен серводвигун пов’язаний з одним приводом, який слідує командним сигналам, які забезпечують потрібну функцію та можуть забезпечувати точне позиціонування, точні кутові швидкості та змінні профілі прискорення. З таким діапазоном сервосистеми можуть забезпечувати позиційне керування рухом для різних застосувань, від руки робота до безперервно обертових конвеєрів.

Оскільки сервоприводи та контролери є мікропроцесорними пристроями, вони мають високий, вроджений рівень вбудованої функціональності та можуть безпосередньо пропонувати функції локальної та віддаленої діагностики та реєстрації даних для панелей приладів.

Підключення ПЛК та інших контролерів до систем сервоприводу може допомогти OEM-виробникам досягти ще більш розширеного керування рухом і синхронізації. Спеціалізовані функції включають високоточне позиціонування з субмікронною повторюваністю, електронний кулачок і електронну зубчасту передачу та можуть бути корисними для найскладніших застосувань, таких як механічна обробка, робототехніка та виробниче обладнання.

Наприклад, пакувальна лінія може перейти з механічних кулачкових дисків на систему сервоприводу з електричними кулачковими дисками. У той час як зміна формату за допомогою механічних дисків є складною, трудомісткою та схильною до помилок, машинне перетворення за допомогою електричних кулачкових дисків відбувається одним натисканням кнопки. Це економить час, підвищує точність, мінімізує брак і знижує витрати.

Гібридне управління рухом

Електропневматична гібридна система автоматизації може допомогти виробникам застосувати відповідні технології для кожної конкретної функції. Коли стабільність, гнучкість положення, точність, стабільність, тиха робота, зв’язок і моніторинг важливі, електричний рух має великі переваги. Коли програми мають обмежений простір, вимагають надійної роботи або швидкого проектування, встановлення та введення в експлуатацію, пневматичне керування рухом є найкращим вибором.

Виробничі лінії на більшості виробничих потужностей включають різні типи OEM-обладнання, де продукт переміщується між машинами вздовж транспортних і накопичувальних конвеєрів. Ці лінії пропонують багато можливостей для інтеграції як пневматичного, так і електричного лінійного руху.

Наприклад, типова лінія виробництва упаковки для напоїв включає в себе такі функції: розтягування пляшок з роздуванням, наповнення та закупорювання пляшок, транспортування та накопичення, маркування пляшок, перевірка наповнення та етикетування, пакування пляшок у ящики та палетування та упаковка в термоусадочну упаковку. Роздувне формування, складання коробок і нанесення клею – усе це отримує переваги від пневматичного руху, тоді як транспортування та розміщення пляшок у розповсюджувальному обладнанні та етикетуванні – завдяки сервоприводу.

Прості транспортувальні конвеєри та системи палетування виграють від обох форм руху: конвеєри можуть приводитися в рух електродвигунами, а зупинки продукту та ворота можуть працювати за допомогою пневматичного приводу. Обробку великих ящиків можна досягти за допомогою пневматики, тоді як інтерполяцію та точне регулювання положення можна контролювати за допомогою сервоприводу.

Переваги гібридних систем автоматизації

Провідні постачальники технологій керування рухом тепер пропонують інтегровані комплексні пакети рішень, які включають електричне, пневматичне або гібридне керування рухом. Ці комплексні рішення включають інтелектуальні пристрої на польовому рівні, керування рухом, керування машиною та аналітику.

Пневматичні варіанти включають пневматичний циліндр, систему клапанів, контролер, аналітику та приладову панель через шлюз, а електричні включають електричний лінійний привід, серводвигун і привід, контролер і приладову панель через шлюз. Хоча обидві технології пропонують панелі приладів, дані доступні безпосередньо від сервоприводу, а пневматичні системи потребують додавання датчиків.

Такі комплексні інтегровані рішення мають багато переваг як для виробників комплектного обладнання, так і для їхніх клієнтів. Оскільки вони вже спроектовані та зібрані, гібридні системи автоматизації можуть спростити закупівлю, розробку та введення в експлуатацію. В іншому випадку OEM-виробники повинні закуповувати компоненти окремо, підбирати та розробляти їх самостійно. Це не тільки займає більше часу та ускладнює ланцюжок постачання, але й може спричинити проблеми з розміром.

Гібридні системи автоматизації також пропонують гнучкість, яка дає змогу виробникам комплектного обладнання проектувати машини, які можуть виробляти низку типів продуктів, мінімізувати час переходу та відповідати вимогам, що змінюються з часом. Оскільки багато компаній стикаються з постійним тиском збільшення пропускної здатності при одночасному зниженні експлуатаційних витрат, це може скоротити виробничі цикли, збільшити використання машин і подовжити термін служби обладнання.

Завдяки електронній реконфігурації керування рухом оператори можуть змінювати профілі руху на ходу, а деякі системи пропонують перспективний дизайн і оснащені функціями, які можна реалізувати зараз або в майбутніх поколіннях машин. Щоб запропонувати клієнтам найвищий рівень гнучкості, шукайте системи з надзвичайно універсальними електричними приводами, які охоплюють широкий діапазон вимог застосування.

Окрім збереження конкурентоспроможності, гібридні системи автоматизації можуть покращити стійкість виробника. Ці системи можуть забезпечити кращу ефективність машини та зменшити кількість браку, що, у свою чергу, зменшує споживання ресурсів і витрати. Енергоефективність може сприяти кращому досягненню цілей сталого розвитку, тоді як економія може знизити загальну вартість володіння. Для більшої повторюваності та однорідності важливо шукати систему з електричним лінійним рухом, яка забезпечує найвищий рівень надійності та точності.

Більша гнучкість, ефективність і продуктивність

Виробники комплектного обладнання можуть визначити, чи буде гібридна система автоматизації корисною для застосування, оцінюючи ключові фактори застосування, зокрема:

1. споживання енергії,
2. операційні витрати,
3. гнучкість позиції,
4. точність,
5. вібрація і шум,
6. CAP-EX,
7. підключення,
8. розмір,
9. монтаж і
10. час введення в експлуатацію і довговічність.

Щоб вибрати найбільш відповідні рішення, які досягнуть бажаних результатів, дуже важливо співпрацювати з експертом з управління рухом і цифрової трансформації, який має повний набір технологій і варіантів розмірів. Такий партнер може допомогти виробникам комплектного обладнання замовити рішення та запропонувати довгострокову підтримку.

Завдяки гібридним системам автоматизації компаніям не потрібно вибирати між продуктивністю, гнучкістю, стійкістю, підключенням і вартістю. Вони можуть мати все — точний, потужний лінійний рух, гнучкість для задоволення мінливих вимог до виробництва, дані та розуміння для максимального збільшення виробництва, оптимізоване споживання енергії та зниження загальної вартості володіння.