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智能柔性環(huán)形線智能制造領(lǐng)域新趨勢(shì)

時(shí)間:2022-06-10 17:44:14來(lái)源:直驅(qū)與傳動(dòng) 編輯部

導(dǎo)語(yǔ):?在中國(guó)運(yùn)動(dòng)控制 / 直驅(qū)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上,上海果栗自動(dòng)化科技有限公司 CTO 周金明帶來(lái)了《智能柔性環(huán)形線智能制造領(lǐng)域新趨勢(shì)》的主題演講,詳細(xì)介紹了環(huán)形線的技術(shù)特點(diǎn)以及目前智能柔性環(huán)形線的最新開(kāi)發(fā)動(dòng)向。

    傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展大致可以分成以下幾個(gè)階段,第一代是工業(yè)制造1.0時(shí)代,主要是人工生產(chǎn)作用生產(chǎn)線,也是最早的流水線方式,它主要以鏈?zhǔn)揭约澳Σ羵鲃?dòng)為主,也就是皮帶類型生產(chǎn)線。后來(lái)進(jìn)入工業(yè)制造2.0時(shí)代或者3.0 時(shí)代,就是所謂的半自動(dòng)化以及自動(dòng)化產(chǎn)線階段,典型應(yīng)用就是加入了很多旋轉(zhuǎn)伺服系統(tǒng),以及同步帶、直線電機(jī)等等。到第三個(gè)階段即工業(yè)4.0時(shí)代,智能柔性生產(chǎn)線被引入,典型應(yīng)用就是磁懸浮柔性環(huán)形線,當(dāng)然環(huán)形線的種類也分為幾種,包括環(huán)型的、接駁直線型方式等等。

  目前用戶對(duì)產(chǎn)線個(gè)性化的要求越來(lái)越高,包括對(duì)數(shù)字化需求、人力因素、客戶不確定性等等,同時(shí)多品種、小批量生產(chǎn)對(duì)于產(chǎn)線也提出了各種各樣的需求,例如要求產(chǎn)線的生產(chǎn)力不斷提高,保持更高的產(chǎn)品品質(zhì),柔性化生產(chǎn)能力,高速/高精密產(chǎn)線等。 ● 無(wú)法異步、非固定節(jié)拍生產(chǎn),無(wú)法同步運(yùn)動(dòng);

磁懸浮柔性線和撥叉機(jī)構(gòu)、皮帶線的技術(shù)性能對(duì)比.png

圖 1 磁懸浮柔性線和撥叉機(jī)構(gòu)、皮帶線的技術(shù)性能對(duì)比

      圖1列出了磁懸浮柔性線和撥叉機(jī)構(gòu)、皮帶線的技術(shù)性能對(duì)比。從中可見(jiàn),在柔性化、穩(wěn)定性、維護(hù)方便性、智能化和投資回報(bào)率方面,磁懸浮柔性線都突顯出很大的優(yōu)勢(shì)。

 傳統(tǒng)產(chǎn)線的“痛點(diǎn)”

  柔性環(huán)形線的發(fā)展趨勢(shì),是由于傳統(tǒng)的技術(shù)解決不了客戶對(duì)于高速、高精密、柔性化的要求。傳統(tǒng)的一些物流線(主要指皮帶、鏈條傳輸系統(tǒng))的“痛點(diǎn)”:

  ● 皮帶傳輸摩擦?xí)r會(huì)產(chǎn)生一些粉塵顆粒,影響到產(chǎn)品的品質(zhì),尤其是在面板行業(yè)對(duì)于車間的潔凈度要求很高;

  ● 生產(chǎn)效率低(速度慢,精度差),例如皮帶需要進(jìn)行第二次定位;

    ● 成本高,維護(hù)困難,能耗高;

  ● 擴(kuò)展性差。

  制造業(yè)客戶的“痛點(diǎn)”在于對(duì)高速產(chǎn)線的需求(4s, 3s線體),而傳統(tǒng)線體設(shè)計(jì)上下料的時(shí)間就是“瓶頸”, 不可能達(dá)到柔性產(chǎn)線的產(chǎn)率,另外客戶要求能快速換型,4 個(gè)小時(shí)完成產(chǎn)品換型,目前只有磁懸浮柔性環(huán)形線可滿足用戶需求。 

  磁懸浮傳輸技術(shù)原理、架構(gòu)及優(yōu)勢(shì)

  (1)磁懸浮傳輸線的技術(shù)原理和優(yōu)勢(shì)

  ● 效率高:高加速、高速、高精密、無(wú)需二次定位;

  ● 靈活性高:每一個(gè)動(dòng)子都可以獨(dú)立控制,可實(shí)現(xiàn)同步/異步控制,負(fù)載的區(qū)間大;

  ● 無(wú)塵等級(jí)高:沒(méi)有線纜拖動(dòng),沒(méi)有顆粒粉塵;

  ● 通用性高:模塊化設(shè)計(jì),制造周期短;

  ● 擴(kuò)展性高:定子可以延展到500米,動(dòng)子數(shù)量可增加至256個(gè);

  ● 設(shè)備占地空間可節(jié)省40%以上。

  (2)磁懸浮系統(tǒng)的基本類型

  磁懸浮系統(tǒng)大致分成兩大類:環(huán)形線、接駁型,其中,接駁型又可分為全直驅(qū)以及直驅(qū)+皮帶混合型兩種。

  

標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形線.png方形環(huán)形線.png

標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形線                                        方形環(huán)形線

變軌環(huán)形線.png

  變軌環(huán)形線

圖 2 iTS 環(huán)形線分類

  

       iTS環(huán)形線原理及分類

  環(huán)形線的基本原理是:動(dòng)子是一個(gè)無(wú)線纜磁鐵,定子集成了磁懸浮專用驅(qū)動(dòng)器和線圈,整個(gè)定子和動(dòng)子組成了基本磁懸浮直驅(qū)電機(jī)。環(huán)形線的一個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)是跑道型, 因?yàn)椴捎玫氖悄K化生產(chǎn)方式,因此每一個(gè)定子都是模塊化的。圓弧導(dǎo)軌中間可以插直線段組成一個(gè)方形的環(huán)形線,根據(jù)需要來(lái)選擇。目前環(huán)形線主要包括標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形線、方形環(huán)形線以及變軌環(huán)形線三種如圖2所示。

  接駁型環(huán)形線的技術(shù)原理與環(huán)形線基本相同,接駁型又分成了全直驅(qū)方式、直驅(qū)+皮帶回流方式等。接駁線分為水平接駁型、上下接駁型、上下接駁皮帶混合型、水平接駁皮帶混合型。


標(biāo)簽: 直線電機(jī)

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