预集成是运动行业的一个常见现象,而执行器引领了这一趋势。其中增长最快的是针对紧凑型应用的动态设计,其中许多是首次实现自动化。开云体育store
“我们看到NEMA 34和60毫米及更小电机的应用增长最快,包括混合步进、开云体育store步进伺服、伺服和BLDC变体,”他说PBC线性公司的John Good.
据估计,这些小型电机占市场单位销量的60 - 70%,这与我们与Moons ' Industries的战略合作伙伴关系一致。
“其中许多应用在机器人处理系统开云体育store、注射泵、3D打印机和类似的运动设计中……事实上,这些电机在一系列行业中无处不在。通常,这些电机的应用需开云体育store要将旋转运动转换为直线运动。”
因此,在过去,终端用户购买电机(以及联轴器和螺杆),然后在内部进行组装。但如今,整车厂尤其希望超越零部件战略;购买交钥匙运动子系统;并专注于他们的核心流程。
“这适用于需要100或1000个轴的项目,也适用于(在某些情况下)最终涉及10,000个轴的大型设计项目——例如,将某些产品销售给消费者、实验室自动化或医疗市场。我们向许多此类应用销售产品,并致力于成为客户的开云体育store工程合作伙伴。”
因为设计工程师可以选择是组装组件还是进行预组装,所以他们可以决定在设计和集成任务中投入多少时间和精力。更重要的是,有时运动部件供应商愿意承担一些系统编程。开云体育电脑版
博世力士乐高级自动化工程师Rich Hansen表示:“除了设计和机械装配服务,我们还提供一定程度的控制工程支持……因此工程师可以选择预先参数化的伺服驱动器,简单的运动验证,甚至是定制的运动控制。”
博世力士乐的Kevin Gingerich补充说:“我们还拥有一个训练有素、技术熟练的分销商网络,他们具有工程专业知识,从驱动、运动和控制技术设计、采购和安装完整的系统。”
设计工程师至少可以从其他制造商的分销商层面得到一些支持。与特定应用相关的电机和驱动器匹配和集成的基本服务是通过制造商-分销商合作关系提供的。开云体育store但汤姆森工业公司的劳拉·梅强调,供应商层面的帮助(和组件设计概念)使今天的运动设计更容易。
“在当今许多执行器应用中,增值服务是不可或缺的。开云体育store智能执行器集成了以前需要外部组件的功能,包括电位器、旋转编码器、继电器、网络交换机和控制器,”May说。嵌入这样的功能可以减小设计占地面积,降低购买、安装和维护设备的成本。”
整合正确的功能——没有传感器或其他会过度增加成本的电子设备——需要深谋远虑。
May解释说:“我们服务的许多应用程序(如果不是大开云体育store多数的话)都涉及一定程度的定制,通常是为了帮助设计工程师构建新的东西……或者更好地集成他们的系统。”
有时定制采取一些简单的形式-作为一个特殊的适配器或电缆连接器的执行器。“其他时候,设计工程师拿着一张白纸来找我们,我们与他们合作来建造一些新的东西,”May说。例如,oem有时需要一个轴来比标准产品更快地移动。在这里,梅的公司像其他公司一样参与了编程。“在软件方面,我们协助编码,以帮助设计工程师充分利用内置的通信功能,”她补充说。
自动化和运动设计装置中的物联网
随着电动执行器应用的连接性和编程支持越来越多,物联网功能(用于工业物联网或工业4.0应用)自然是下一步的目标。开云体育store毕竟,具有电子通信的组件(I/O、控制器、电缆和连接器、hmi、传感器、驱动器等)正在收集、使用和传输比以往更多的数据。在我们的运动系统物联网和连接专门章节中阅读更多关于这一趋势的信息。
Thomson的May表示:“我们通过智能执行器计划为工业物联网的进步做出了重大贡献……将电子设备集成到执行器中,让用户将电动执行器连接到系统中,取代刚性流体动力系统。”更清洁的电动执行器技术可编程,维护成本更低,并提供分析视角,利用传感器数据和负载监控,帮助用户实时跟踪负载状态,从而实现持续的性能优化。
通过在执行器中嵌入智能和通信,我们可以更容易地跟踪合规性和产品报告,May解释道。嵌入式智能还简化了产品集成前的工厂测试。
“确实,只有一小部分客户广泛使用物联网……但那些监控运营数据点的客户可以提高运营效率,从而对利润产生积极影响。投资回报率是有的,但过程是漫长的,承诺必须是长期的,”LinMot的Steven Feketa补充道。
(安全)移动和电池供电的设计
目前,移动设备和机器人是运动控制的增长行业。事实上,根据MarketsandMarkets的研究,到2020年,全球移动机器人市场可能会从450亿美元增长到106亿美元。这些是所谓的专业服务机器人——用于物流、检查和维护、远程呈现和越野机器人应用。开云体育store
据LinMot的Feketa介绍,目前领先的应用是自动引导车辆(agv)、全地形车辆(atv)和类开云体育store似的电池驱动机器人。LinMot美国销售管状直驱直线电机和直线旋转电机到这样的设计。
汤姆森工业公司的梅对此表示赞同。她解释说:“我们销售用于各种agv的执行器设置,包括仓库机器人和自动车库,因为许多此类应用都需要短行程的执行器,以便在车辆接近取货点或落货点时帮助调整有效载荷。”开云体育store在这里,供应商还销售涉及广泛旋转运动的agv的精密轴系-其中高占空比增加了对精度和硬度的需求。
该制造商的执行机构也适用于全地形车(atv)和多功能任务车(utv),具有严格的可靠性要求。梅指出,这些包括大型农业和建筑车辆,如联合收割机和推土机……以及小型产品,如商用草坪梳理设备。
LinMot的Feketa和May都认为电动执行器是比传统流体动力产品更好的选择,因为它们的效率和连接性。期待更多来自Feketa的直接驱动电动驱动(和直线电机)的特殊情况下,在即将到来的设计世界编辑。
尽管如此,流体动力对于移动设备来说仍然是不可或缺的——一些同时处理电力和液压动力管理的制造商跟踪了技术进步如何改变了竞争环境。伊顿液压业务技术开发总监Steve Zumbusch表示:“将液压的功率密度与电气可以提供的能量密度相结合,创造了一个全新的组合解决方案世界。”沿着这些路线,我们看到了集成电动液压执行器(EHAs)的发展,以及新一代的组合动力形式。”
梅解释说:“但许多设计工程师都在寻求更低的电流消耗,并不断努力为利用电池技术的巨大进步的新产品提出要求。”举个例子:电动执行器只在需要的时候才会工作,这与永远在线的流体动力系统形成了鲜明的对比,因此在叉车和物料处理机上表现出色,因为它们只需要在夜间充电。
Thomson的May补充说:“电动执行器还可以接受命令并提供状态信息,包括位置和速度以及负载或温度等安全相关数据。”
由于其独特的自我引导特性,一些agv和电池驱动的移动设计正在刺激连接安全的新模式。博世力士乐的华金•奥坎波表示:“在这里,我们看到了Safe Motion的功能性应用——以及带有以太网接口和以太网连接的驱动器。”制造商提供驱动器上的安全控制,安全I/O和安全-后者来自安全扭矩关闭功能,SafeMotion和安全监控。在单个驱动系统中还提供了多种安全协议,包括PROFIsafe(在PROFIBUS和PROFINET上),CIP safety(在SERCOS自动化总线上),Fail Safe(在EtherCAT上),现在是CIP safety(在以太网/IP上)。
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