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智能柔性环形线智能制造领域新趋势

时间:2022-06-10 17:44:14来源:直驱与传动 编辑部

导语:​在中国运动控制 / 直驱技术产业发展高峰论坛上,上海果栗自动化科技有限公司 CTO 周金明带来了《智能柔性环形线智能制造领域新趋势》的主题演讲,详细介绍了环形线的技术特点以及目前智能柔性环形线的最新开发动向。

    传统制造业的发展大致可以分成以下几个阶段,第一代是工业制造1.0时代,主要是人工生产作用生产线,也是最早的流水线方式,它主要以链式以及摩擦传动为主,也就是皮带类型生产线。后来进入工业制造2.0时代或者3.0 时代,就是所谓的半自动化以及自动化产线阶段,典型应用就是加入了很多旋转伺服系统,以及同步带、直线电机等等。到第三个阶段即工业4.0时代,智能柔性生产线被引入,典型应用就是磁悬浮柔性环形线,当然环形线的种类也分为几种,包括环型的、接驳直线型方式等等。

必威bet体育  目前用户对产线个性化的要求越来越高,包括对数字化需求、人力因素、客户不确定性等等,同时多品种、小批量生产对于产线也提出了各种各样的需求,例如要求产线的生产力不断提高,保持更高的产品品质,柔性化生产能力,高速/高精密产线等。 ● 无法异步、非固定节拍生产,无法同步运动;

磁悬浮柔性线和拨叉机构、皮带线的技术性能对比.png

图 1 磁悬浮柔性线和拨叉机构、皮带线的技术性能对比

必威bet体育      图1列出了磁悬浮柔性线和拨叉机构、皮带线的技术性能对比。从中可见,在柔性化、稳定性、维护方便性、智能化和投资回报率方面,磁悬浮柔性线都突显出很大的优势。

 传统产线的“痛点”

  柔性环形线的发展趋势,是由于传统的技术解决不了客户对于高速、高精密、柔性化的要求。传统的一些物流线(主要指皮带、链条传输系统)的“痛点”:

  ● 皮带传输摩擦时会产生一些粉尘颗粒,影响到产品的品质,尤其是在面板行业对于车间的洁净度要求很高;

  ● 生产效率低(速度慢,精度差),例如皮带需要进行第二次定位;

    ● 成本高,维护困难,能耗高;

必威bet体育  ● 扩展性差。

  制造业客户的“痛点”在于对高速产线的需求(4s, 3s线体),而传统线体设计上下料的时间就是“瓶颈”, 不可能达到柔性产线的产率,另外客户要求能快速换型,4 个小时完成产品换型,目前只有磁悬浮柔性环形线可满足用户需求。 

  磁悬浮传输技术原理、架构及优势

  (1)磁悬浮传输线的技术原理和优势

  ● 效率高:高加速、高速、高精密、无需二次定位;

  ● 灵活性高:每一个动子都可以独立控制,可实现同步/异步控制,负载的区间大;

  ● 无尘等级高:没有线缆拖动,没有颗粒粉尘;

必威bet体育  ● 通用性高:模块化设计,制造周期短;

  ● 扩展性高:定子可以延展到500米,动子数量可增加至256个;

  ● 设备占地空间可节省40%以上。

  (2)磁悬浮系统的基本类型

  磁悬浮系统大致分成两大类:环形线、接驳型,其中,接驳型又可分为全直驱以及直驱+皮带混合型两种。

  

标准环形线.png方形环形线.png

标准环形线                                        方形环形线

变轨环形线.png

  变轨环形线

图 2 iTS 环形线分类

  

       iTS环形线原理及分类

  环形线的基本原理是:动子是一个无线缆磁铁,定子集成了磁悬浮专用驱动器和线圈,整个定子和动子组成了基本磁悬浮直驱电机。环形线的一个基本标准是跑道型, 因为采用的是模块化生产方式,因此每一个定子都是模块化的。圆弧导轨中间可以插直线段组成一个方形的环形线,根据需要来选择。目前环形线主要包括标准环形线、方形环形线以及变轨环形线三种如图2所示。

  接驳型环形线的技术原理与环形线基本相同,接驳型又分成了全直驱方式、直驱+皮带回流方式等。接驳线分为水平接驳型、上下接驳型、上下接驳皮带混合型、水平接驳皮带混合型。


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