Entegre motorlar otomasyonu basitleştiriyor — hareket sistemleri için ne anlama geldiğini

Endüstriyel makineler geleneksel olarak motor, sürücü, geri besleme cihazı ve kontrol sistemini ayırmıştır.

Bu mimari iyi çalışıyor, ancak aynı zamanda daha fazla kablo, daha fazla bileşen ve makine kabininde daha fazla alan anlamına gelebilir.

Hareket kontrolünde yeni bir yön daha belirgin hale geliyor: motora daha yakın daha fazla fonksiyonun entegre edilmesi.

Son sektör gelişmeleri, motor teknolojisini sürücü fonksiyonları, iletişim ve tanı ile birleştirmektedir. 2 Ekim'de, Drives & Controls, iletişim ve tanı bilgilerini doğrudan hareket noktasına getirmek için IO-Link kullanan entegre bir motor platformu hakkında rapor verdi. Bu yaklaşım, makine mimarisini basitleştirmeyi ve kontrol sistemlerine daha fazla cihaz düzeyinde bilgi sağlamayı amaçlamaktadır.

OEM makine üreticileri için bu eğilim ilginç bir soruyu gündeme getiriyor.

Motor daha akıllı hale gelirse, şanzıman ve mekanik şanzımanın geri kalanı ne olur?

Ayrı Bileşenlerden Entegre Harekete

Geleneksel bir servo veya stepper eksen birkaç ayrı eleman içerebilir.

İşte motor var.

Ayrı bir sürücü olabilir.

Geri bildirim bir kodlayıcıdan gelebilir.

Kontrol sistemi ekseni yönetir.

Bir şanzıman hızı düşürebilir ve torku artırabilir.

Ek sensörler çalışma koşullarını izleyebilir.

Her bileşenin kendine özgü kablolama ve montaj gereksinimleri vardır.

Entegre motor teknolojileri, motor veya aktüatör montajına daha fazla işlev katarak bu karmaşıklığın bir kısmını azaltmaya çalışıyor.

Bu, makine üreticilerinin takmak zorunda kaldığı ayrı bileşen sayısını azaltabilir.

Ayrıca sipariş verme ve teşhisi daha basit hale getirebilir.

IO-Link Makineye Daha Fazla Bilgi Getiriyor

Son entegre motor gelişmelerinin ilginç yönlerinden biri iletişimdir.

Sıradan bir motor öncelikle mekanik çıkış sağlar.

Bağlantılı bir motor da kendisi hakkında bilgi sağlayabilir.

Son Drives & Controls raporuna göre, yeni IO-Link motor yaklaşımı yapılandırma, tanımlama, tanı ve çalışma verileri gibi bilgilere erişim sağlıyor.

Bu OEM'ler için önemli çünkü makine bakımı giderek mekanik bir sorun olduğu kadar veri sorunu da haline geliyor.

Bir cihaz kendini tanımlayıp faydalı çalışma bilgilerini bildirebiliyorsa, teknisyenler kabloları kontrol etmek, cihaz parametrelerini aramak veya bilinmeyen bir bileşeni sorun gidermek için daha az zaman harcayabilirler.

Daha Küçük Kontrol Dolapları Makine Tasarımını Değiştirebilir

Ayrı cihaz sayısının azaltılması, makine üzerinde fiziksel bir etki yaratabilir.

Daha az sürücü bileşeni ve daha kısa kablolama yolları olan bir makine, daha az dolap alanına ihtiyaç duyabilir.

Kompakt otomasyon ekipmanları için bu değerli olabilir.

Ambalaj makineleri, denetim ekipmanları, elektronik montaj sistemleri ve diğer kompakt üretim makineleri genellikle elektrikli ve mekanik bileşenler için sınırlı alan sunar.

Fonksiyonların hareket noktasına daha yakın taşınması, makine yapımcılarının düzeni yeniden düşünmesine yardımcı olabilir.

Ama mekanik şanzımanın yine de bu mimariye uyması gerekiyor.

TheŞanzımanKaybolmuyor

Entegre motor teknolojisi, şanzımana olan ihtiyacı ortadan kaldırmaz.

Bir motor ve bir şanzıman farklı sorunları çözer.

Motor mekanik güç üretir.

Şanzıman hız ve torku değiştirir ve tahrik ekseni gerektiren mekanik özellikleri sağlayabilir.

Örneğin, yüksek hızlı bir servo motor, uygun çıkış torku ve hız sağlamak için gezegen şanzımana ihtiyaç duyabilir.

Robotik bir eklem, kompakt boyut ve düşük geri tepme önemli olduğunda harmonik bir indirgenci kullanabilir.

Yüksek sertlik ve tork kapasitesi gerektiren bir eksen için bir RV redüktör seçilebilir.

Dik açı şanzıman, makine alanı kısıtlı olduğunda şanzıman yönünü değiştirebilir.

Kontrol mimarisi daha entegre olabilir, ancak mekanik gereksinimler kalır.

Daha fazla veri otomatik olarak daha iyi hareket anlamına gelmez

Bağlı hareket bileşenlerinin çözebileceği pratik bir sınır da vardır.

Bir motor çalışma durumunu bildirebilir.

Bir kontrolör verileri izleyebilir.

Bir sensör anormal davranışı tespit edebilir.

Ancak bu fonksiyonların hiçbiri yanlış seçilmiş şanzımanı telafi edemez.

Eğer şanzıman oranı yanlışsa, motor istenen çalışma noktasında çalışmayabilir.

Şanzımanda aşırı geri tepme varsa, yazılım mekanik boşluğu tamamen kaldıramaz.

Çıkış rulmanı aşırı yüklenirse, ek iletişim mekanik sorunu çözmez.

Bu nedenle temel mühendislik süreci önemli olmaya devam ediyor.

Motor, şanzıman, yük ve kontrol sistemi birlikte ele alınmalıdır.

Motor ve Şanzıman EşleşmesiDaha Önemli Hale Geliyor

Hareket sistemleri daha entegre hale geldikçe, bileşen uyumluluğu giderek daha önemli hale gelir.

OEM mühendislerinin değerlendirmeleri gerekebilir:

• Motor gücü

• Anma torku

• Motor hızı

• Şanzıman oranı

• Çıkış torku

• Tepki

• Burulma rijitliği

• Montaj boyutları

• İletişim gereksinimleri

• Görev döngüsü

• Kurulum alanı

Amaç, bağımsız bileşenlerden oluşan bir koleksiyon yerine tam bir sistem olarak çalışan bir eksen yaratmaktır.

Bu özellikle çoklu servo eksen kullanan makineler için önemlidir.

Bir eksen yüksek hıza ihtiyaç duyabilir.

Bir diğeri ise yüksek tork gerektirebilir.

Bir diğeri ise kompakt boyutlara ihtiyaç duyabilir.

Bu nedenle, kontrol mimarisi standartlaştığında bile iletim gereksinimleri farklı olabilir.

Endüstriyel Otomasyon için Bunun Neden Önemli Olduğunu

En son entegre motor gelişmeleri, makine tasarımında daha geniş bir değişimi yansıtıyor.

Otomasyon ekipmanları giderek daha fazla bağlantılı hale geliyor.

Kontrolörlerin saha cihazlarından daha fazla bilgiye ihtiyacı var.

Bakım ekipleri daha iyi tanı istiyor.

OEM'ler daha basit kablolama ve daha hızlı devreye alma istiyor.

Makine üreticileri ayrıca mümkün olduğunca dolap boyutunu ve kurulum süresini azaltmaları gerekir.

Bu gereksinimler, istihbaratı gerçek hareket noktasına daha da yaklaştırıyor.

Aynı zamanda, mekanik şanzımanın hâlâ gerekli tork, hız ve konumlandırma performansını sağlaması gerekiyor.

Bu, elektrik ve mekanik mühendisleri için birleşik bir tasarım zorluğu yaratır.

Hassas iletim denklemin bir parçası olmaya devam ediyor

Fenghua Transmission Technology (Jiangsu) Co., Ltd., endüstriyel otomasyon ve hassas makineler için gezegen şanzımanları, harmonik redüktörler, karavan redüktörleri, dik açı şanzımanlar ve motorlar sağlamaktadır.

Ürün portföyü ayrıca hassas dişliler, raflar ve diğer hareketli bileşenleri de içermektedir. Şirket, servo-spesifik hassas şanzıman serisinin ana akım küresel üreticilerin servo ve step motorlarıyla uyumlu olduğunu belirtmektedir.

OEM uygulamalarında, motor uyumu flanş, mil çapı, pilot çapı, sürgü deseni ve diğer arayüz boyutlarını içerebilir.

Bu detaylar, bağlı motorlar ve endüstriyel iletişimdeki son gelişmelerle karşılaştırıldığında mekanik gibi görünebilir.

Pratikte, hareket sisteminin gerçekten güvenilir şekilde monte edilip çalıştırılamayacağını belirler.

Yeni nesil hareket sistemleri her iki tarafı birleştirecek

Entegre motorların ve IO-Link'in geliştirilmesi, makine mühendisliğinin önemini azalttığı anlamına gelmez.

Tam tersi olabilir.

Elektrik ve yazılım fonksiyonları daha entegre hale geldikçe, mekanik şanzımanın tüm sisteme daha doğal bir şekilde uyması gerekir.

Motorun iletişim kurması gerekiyor.

Kontrolcünün ekseni anlaması gerekir.

Şanzımanın doğru mekanik oran ve torku sağlaması gerekir.

Makinenin doğru ve tekrarlanabilir şekilde hareket etmesi gerekir.

OEM'ler için amaç sadece bir bileşeni daha akıllı yapmak değildir.

Bu, tüm hareket sisteminin tasarlanmasını, devreye alınmasını, işletilmesini ve bakımını kolaylaştırmaktır.

İşte entegre motorlar, bağlı kontroller ve hassas şanzıman burada buluşmaya başlıyor.