磁懸浮輸送系統(tǒng)，是一種運(yùn)用線性電機(jī)的新方法，使用磁體以無(wú)摩擦推進(jìn)的方式精確控制運(yùn)動(dòng)，由磁驅(qū)電機(jī)模塊、控制系統(tǒng)與環(huán)形導(dǎo)軌組合而成的新型智能輸送線。

磁懸浮輸送線的原理具體來(lái)說(shuō)，就是把伺服電機(jī)垂直于軸切開(kāi)并拉直延展成一個(gè)軌道，而帶磁鐵的動(dòng)子將會(huì)在軌道上進(jìn)行水平方向移動(dòng)，這就像是一個(gè)直線電機(jī)，并支持多個(gè)動(dòng)子的同時(shí)運(yùn)動(dòng)，待加工中間件擺放在動(dòng)子的托盤(pán)上進(jìn)行緊固，這樣被加工的產(chǎn)品就可以移動(dòng)到各個(gè)工位進(jìn)行加工，該生產(chǎn)線解決了傳統(tǒng)機(jī)械輸送的磨損、維護(hù)復(fù)雜和不能靈活調(diào)整等問(wèn)題，被越來(lái)越多地運(yùn)用在自動(dòng)化生產(chǎn)線傳輸和裝配環(huán)節(jié)之中，例如新能源電池/電芯自動(dòng)化組裝生產(chǎn)線、無(wú)菌自動(dòng)化灌裝產(chǎn)線、3C/半導(dǎo)體自動(dòng)化產(chǎn)線、汽車組裝重負(fù)載輸送線等等。

據(jù)了解，磁懸浮輸送系統(tǒng)自2012年以后開(kāi)始逐步進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，到2015年在國(guó)內(nèi)初步形成規(guī)模。MIR睿工業(yè)報(bào)告顯示，2022年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到數(shù)億元，同比增長(zhǎng)近50%，主要來(lái)自行業(yè)需求帶動(dòng)。MIR 預(yù)測(cè)未來(lái)5年磁懸浮輸送市場(chǎng)趨勢(shì)向好，將保持高速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2025年，該市場(chǎng)有望達(dá)到10億元的規(guī)模，未來(lái)前景值得期待。

在工業(yè)級(jí)應(yīng)用方面，倍福、LS、貝加萊、果栗、博世力士樂(lè)、縱葦、羅克韋爾等多家自動(dòng)化企業(yè)掌握磁懸浮技術(shù)，并相應(yīng)地開(kāi)發(fā)磁懸浮輸送系統(tǒng)。

01倍福：XTS磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)

倍福XTS磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)，針對(duì)產(chǎn)線上最慢的工站，通過(guò)增加單獨(dú)控制的動(dòng)子，來(lái)加裝工站的數(shù)量，多個(gè)動(dòng)子為一組，在同一個(gè)工站位置進(jìn)行同時(shí)加工，使得加工速度成倍提升，整體產(chǎn)線不再需要等待的時(shí)間，從而突破了產(chǎn)線速度的“短板”，極大地提高了產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。

同時(shí)，XTS系統(tǒng)特有的模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)選用不同半徑的圓弧電機(jī)模塊，形成L型、U型，甚至是正方形等不同形狀的產(chǎn)線，顯著提升裝配和加工設(shè)備的一體化集成度，減小占地面積，協(xié)助客戶節(jié)約投資成本。

此外，倍福的一項(xiàng)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)——無(wú)電纜技術(shù)(NCT)通過(guò)線圈之間的電磁感應(yīng)以及無(wú)線通訊傳輸，實(shí)現(xiàn)了XTS動(dòng)子的無(wú)線供電及同步實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸(數(shù)據(jù)更新周期為250微秒)，無(wú)需連接線纜拖鏈，大大縮減了安裝空間，再加上支持EtherCAT標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，整個(gè)系統(tǒng)可以以微秒級(jí)精度實(shí)現(xiàn)同步，產(chǎn)線加工過(guò)程中的每一項(xiàng)數(shù)據(jù)均可在輸送線運(yùn)行期間直接由動(dòng)子反饋到中央控制系統(tǒng)，令設(shè)備的多任務(wù)應(yīng)用得到了質(zhì)的飛躍。

02倍福：XPlanar 平面磁懸浮輸送系統(tǒng)

XPlanar平面磁懸浮輸送系統(tǒng)則更加靈活，它實(shí)現(xiàn)了高達(dá)六自由度的懸浮式產(chǎn)品輸送，在同一平面內(nèi)，客戶可以將XPlanar平面模塊任意拼接和鋪設(shè)，動(dòng)子集成永磁體，能夠升降和移動(dòng)負(fù)載，運(yùn)行中的XPlanar平面模塊產(chǎn)生電磁場(chǎng)，讓動(dòng)子在生產(chǎn)過(guò)程中高動(dòng)態(tài)、高精度地移動(dòng)。系統(tǒng)還可以同時(shí)運(yùn)行不同尺寸的動(dòng)子，同一臺(tái)設(shè)備上可加工各種不同的產(chǎn)品和包裝尺寸規(guī)格，在有限的生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)達(dá)到最大產(chǎn)線吞吐量的目的，真正體現(xiàn)出柔性、智能制造的先進(jìn)理念。

03LS：X-Trak 磁懸浮輸送系統(tǒng)

X-Trak磁懸浮輸送系統(tǒng)，最大的特點(diǎn)在于獨(dú)立式設(shè)計(jì)，它基于直線電機(jī)技術(shù)原理，輸送線由定線圈和動(dòng)磁鐵所組成，動(dòng)子(Mover)在上，模塊(Module)在下，動(dòng)子由托盤(pán)加磁鐵構(gòu)成，模塊由線圈與傳感器構(gòu)成，動(dòng)子無(wú)需線纜牽引，每個(gè)模塊線圈(電機(jī))都通過(guò)EtherCAT通信協(xié)議與伺服驅(qū)動(dòng)器相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)子的實(shí)時(shí)、獨(dú)立控制，這種設(shè)計(jì)理念給用戶帶來(lái)了極大的便利。

X-Trak可應(yīng)用于多種工作環(huán)境，包括但不限于：FPD制造及檢測(cè)設(shè)備、半導(dǎo)體生產(chǎn)及檢測(cè)設(shè)備、Pick&Place、醫(yī)療設(shè)施、大型印刷設(shè)備，手機(jī)制造，物流行業(yè)等各種領(lǐng)域。

04貝加萊：ACOPOStrak 柔性輸送系統(tǒng)

貝加萊ACOPOStrak所能實(shí)現(xiàn)的“分流和匯流”非常具有特色，即通過(guò)軌道的開(kāi)環(huán)，比如45度、90度、120度、180度多種軌道形式組合出一個(gè)具有環(huán)形閉環(huán)和開(kāi)環(huán)的軌道，以形成物料的多種流向——這帶來(lái)的好處在于相對(duì)其他輸送技術(shù)，它可更為靈活地實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、多個(gè)裝配線間的流動(dòng)，就是說(shuō)，它可以跨越不同產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)集成效率提升。

在“智能”性方面，不同于其他的輸送技術(shù)，貝加萊的ACOPOStrak/-ACOPOS 6D都是僅需一個(gè)控制器就可以控制數(shù)百個(gè)軌道和動(dòng)子，而其它廠商通常需要很多個(gè)PC來(lái)實(shí)現(xiàn)集成，這與其網(wǎng)絡(luò)容量和系統(tǒng)調(diào)度策略的設(shè)計(jì)是有關(guān)的。

05果栗：磁懸浮柔性智造線

果栗科技成立于2015年，由6 位半導(dǎo)體設(shè)備及自動(dòng)化行業(yè)資深專家聯(lián)合成立，主力產(chǎn)品是自主研發(fā)的磁懸浮智能柔性線。具有高精度，定位精度最高可達(dá)10微米級(jí)別，整條磁浮模組均為絕對(duì)位置模式，重新上電無(wú)需回零;高速，可實(shí)現(xiàn)2.5m/s的傳輸?shù)犬a(chǎn)品特性。

整套系統(tǒng)只需配置一臺(tái)控制器，能夠支持255米產(chǎn)線及255個(gè)動(dòng)子;動(dòng)子是容易擴(kuò)展的無(wú)源組件，客戶可以根據(jù)產(chǎn)線工藝的要求進(jìn)行匹配，各種不同規(guī)格的動(dòng)子可以處理從1kg到100kg的各種負(fù)載【全磁驅(qū)環(huán)形線型負(fù)載范圍2kg~20kg，接駁型負(fù)載范圍2kg~1000kg(對(duì)應(yīng)不同的動(dòng)子長(zhǎng)度)】，動(dòng)子可實(shí)現(xiàn)同步異步控制;定子則取決于產(chǎn)線布局空間，線體越長(zhǎng)需要定子越多，用戶可以根據(jù)線體的長(zhǎng)度選擇使用。

目前，果栗科技已完成iTS全磁驅(qū)環(huán)形線型、iTS-接駁型、iTS-混合型(直驅(qū)+同步帶)產(chǎn)品的量產(chǎn)，可以適用于不同工藝和不同節(jié)拍下的生產(chǎn)和運(yùn)用，主要用于3C電子、顯示面板、新能源、汽車零部件、物流、醫(yī)藥等行業(yè)。

系列一、最先發(fā)布的全磁驅(qū)環(huán)形線型

類似跑道造型，產(chǎn)線上的物品在平面上進(jìn)行環(huán)形運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向時(shí)作圓弧運(yùn)動(dòng)。這個(gè)系列包括標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形線、方形環(huán)形線和平移變軌環(huán)形線。

系列二、是接駁型

類似鐵軌之間的水平切換，產(chǎn)線上的物品可以從一個(gè)軌道切換到另一個(gè)軌道上?？筛鶕?jù)應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)水平和上下軌道的接駁。

系列三、是混合型

由于全磁驅(qū)環(huán)形線型和接駁型成本相對(duì)較高，果栗科技開(kāi)發(fā)了更低成本的iTS混合型智能柔性線，它是將傳統(tǒng)產(chǎn)線和磁懸浮柔性智造線相結(jié)合的產(chǎn)物。例如，在加工區(qū)域需要柔性智造線的優(yōu)點(diǎn)，而在回流的時(shí)候使用傳統(tǒng)的低成本解決方案，如傳統(tǒng)的鏈條、同步帶等，這樣能夠大大降低企業(yè)的成本。

混合型

06博世力士樂(lè)：FTS柔性輸送系統(tǒng)

FTS(柔性輸送系統(tǒng))是博世力士樂(lè)在2012年推出的磁懸浮輸送技術(shù)，基于反置直線電機(jī)原理，高速精準(zhǔn)：運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)5m/s，重復(fù)定位精度可達(dá)±5μm;柔性靈活：支持各種負(fù)載 (1 - 1,500kg)小車，可以通過(guò)編程，對(duì)每個(gè)小車進(jìn)行單獨(dú)控制;易于集成：可自由配置軌道布局，節(jié)省空間和成本，并與傳統(tǒng)輸送線無(wú)縫銜接;強(qiáng)適應(yīng)性：支持高溫，高真空，可在半導(dǎo)體級(jí)別無(wú)塵車間使用。

07縱葦：sTrack 智能磁懸浮輸送技術(shù)

縱葦自動(dòng)化以控制技術(shù)為核心，專注智能磁驅(qū)及磁懸浮輸送技術(shù)的研發(fā)型企業(yè)，擁有完全自主的軟件開(kāi)發(fā)，運(yùn)動(dòng)控制，伺服驅(qū)動(dòng)，傳感測(cè)量和專用電機(jī)等核心技術(shù)實(shí)力。

節(jié)省空間，可直接在小車上作業(yè);模塊化設(shè)計(jì)，產(chǎn)線改造升級(jí)只需重新組合;可與外部機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)，讓輸送與加工融為一體;絕對(duì)位置免回零，重新上電無(wú)需回零;直驅(qū)傳動(dòng)，非接觸無(wú)磨損;動(dòng)子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，無(wú)需同步等待;定位精度高，動(dòng)子重復(fù)定位可達(dá)±5μm;工作臺(tái)最高可承載KN級(jí)壓力，工件到位無(wú)需移栽;最大速度可達(dá)5m/s，最大加速度可達(dá)10G;重新上電無(wú)需回零

08羅克韋爾：Quick Stick電磁軌道智能輸送系統(tǒng)

羅克韋爾自動(dòng)化專門針對(duì)動(dòng)力電池企業(yè)建立了一套鋰電池獨(dú)立輸送系統(tǒng)，幫助企業(yè)解決運(yùn)輸問(wèn)題。

QuickStick 模塊采用了MagneMotion?線性同步電機(jī)技術(shù)，進(jìn)行了端到端配置，通過(guò)產(chǎn)生電磁力，以10倍于傳統(tǒng)系統(tǒng)的速度推進(jìn)承載器。借助具有機(jī)器制造商庫(kù)的 Studio 5000? 應(yīng)用項(xiàng)目代碼管理器，可將 QuickStick 快速、輕松地集成到 Logix 控制環(huán)境中;使用帶有 Allen-Bradly PLC 的 SYNC IT 控制器和高速車輛定位反饋，可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的移動(dòng)曲線。

iTRAK系統(tǒng)具有出色的靈活性，支持正向反向運(yùn)動(dòng)控制以及多軸協(xié)調(diào)控制。每一次運(yùn)動(dòng)均獨(dú)立運(yùn)行，不會(huì)對(duì)機(jī)器其他部分的運(yùn)動(dòng)造成影響。用于多工件批量生產(chǎn)過(guò)程后，重新建立單工件流，優(yōu)化產(chǎn)品在機(jī)器間的流動(dòng)。滿足高速生產(chǎn)需求。

iTRAK系統(tǒng)可以完美替代自動(dòng)化裝配線中傳統(tǒng)精密鏈帶式輸送機(jī)，系統(tǒng)可搭配可搭配不同的電機(jī)和推進(jìn)器，兼容各種軌道布局。

雙磁陣列運(yùn)送概念

QuickStick 可以使用切換路徑和曲線路徑安排運(yùn)送。利用軌道轉(zhuǎn)換，節(jié)約產(chǎn)品換軌時(shí)間，幫助鋰電池分類及運(yùn)輸。如同其它ICT系列產(chǎn)品，所有的運(yùn)送均可獨(dú)立控制并單向傳遞。

QuickStick Turntable

Quickstick 采用旋轉(zhuǎn)桌面概念完成矩形回路路徑?？梢允褂们袚Q路徑和曲線路徑安排運(yùn)送。相比弧線方式，旋轉(zhuǎn)桌面概念由于轉(zhuǎn)彎半徑更小，帶來(lái)它的占地面積更少。能夠節(jié)約運(yùn)輸空間，高效輸送鋰電池。