簡單的電動自動化解決方案:簡易運動系列

簡單的電動自動化解決方案

電動自動化技術的發展並非一蹴可幾。您不僅要掌握大量有關電氣和軟體的知識,還要擁有相對充足的預算,因此電動自動化的優點目前仍僅適用於複雜運動需求,這一點不足為奇。隨著簡易運動系列的上市,這個問題迎刃而解。做為一種自動化解決方案,我們的簡易運動系列拉近了易於安裝的氣動裝置和智能電動自動化之間的距離。藉由這種簡單的即插即用設計,您的生產效率將進一步提高。

即插即用,調試方便

採用即插即用原理,調試無需軟體或電腦,因為電缸上的全部參數均為手動設定。您可以直接使用整合的數位 I/O (DIO) 或 IO-Link®,將簡易運動系列直接連接至控制器。

透過數位 I/O (DIO) 設定可用基本功能:

  • 速度和作用力
  • 參考終端位置和緩衝
  • 終端位置


此外,還可透過 IO-Link® 取得擴展功能:

  • 運動參數的遠端配置
  • 複製和備份功能,用於在驅動器和電腦之間傳輸參數,或將參數從電腦傳輸至另一個相同驅動器
  • 過程參數的讀取功能
  • 韌體更新(包括所有已安裝的產品)
  • 可調中間位置

1) 調試

調試系統時,只需在一個簡易直觀的過程中,直接在整合式驅動器上設定所有參數,無需大量或複雜的操作說明:

  • 「out」和「in」運動的速度
  • 「out」位置的驅動力
  • 設定參考終端位置
  • 設定位置「Start force-controlled movement」
  • 透過模擬 DIO 訊號進行手動啟動(類似於手動操作裝置)

2) 電氣接口

  • 透過 M12 連接技術方便地連接
  • 電源(4 pin):馬達電源
  • 邏輯(8 pin):用於控制整合電子元件的訊號、感測器訊號和電源

3) 中間位置

您可以透過 IO-Link® 選擇一個中間位置,並在行程期間中斷該特定位置的運動。然後,驅動器繼續運作到終端位置。這適用於運動的兩個方向。

簡易運動系列的功能和配置

簡易的電動自動化解決方案:基本曲線



兩端位置之間的基本運動曲線,具有速度控制功能。

兩終端位置之間的基本運動曲線:透過中間位置控制速度




兩終端位置之間的基本運動曲線:透過中間位置控制速度。

簡易的電動自動化解決方案:擴展運動曲線




適用於簡易壓裝和夾緊功能、以及速度和力控制的擴展運動曲線。





簡易運動系列的典型應用

分類

用以下簡易運動系列產品分揀兩個不同的工件:
有桿電缸單元 EPCS旋轉電缸 ERMS螺桿式電缸 ELGS-BS

用以下簡易運動系列產品,於中間位置分揀三個不同的工件:
旋轉電缸 ERMS

定位

用以下簡易運動系列產品定位工件:
有桿電缸 EPCS

壓裝

用以下簡易運動系列產品壓裝工件:
小型滑台式電缸 EGSS

用以下簡易運動系列產品,於中間位置壓裝兩個不同的工件:
小型滑台式電缸 EGSS

傳輸

用以下簡易運動系列產品傳輸工件:
齒輪皮帶式電缸 ELGS-TB有桿電缸 EPCS旋轉電缸 ERMS

用以下簡易運動系列產品,於中間位置傳輸和分揀兩個不同的工件:
齒輪皮帶式電缸 ELGS-TB

升降

用以下簡易運動系列產品升降工件:
螺桿式電缸 ELGS-BS小型滑台式電缸 EGSS有桿電缸 EPCS

用以下簡易運動系列產品,於中間位置提升和分配兩個不同的工件:
螺桿式電缸 ELGS-BS小型滑台式電缸 EGSS

擋停

用以下簡易運動系列產品停止和夾緊工件:
旋轉電缸 ERMS有桿電缸 EPCS

分類和包裝

用以下簡易運動系列產品分揀包裝塑膠罩和工件:
電缸 EPCE

測試

用以下簡易運動系列產品測試開關:
電缸 EPCE

垂直流動包裝

用以下簡易運動系列產品進行垂直流動包裝:
電缸 EPCE

氣動裝置仍然是簡易運動和定位任務的首選工具。但是,隨著當今世界日趨數位化,電動自動化以及從工件到控制器和雲端互聯互通的資訊流,變得不可或缺。這使您可以減少調試時間,確保生產經濟高效並縮短產品生命週期。因此,運行期間的成本降低,抵消了電動自動化解決方案的較高投資成本。如今,調試也變得快速又簡單。如何達成?使用我們的簡易運動系列。

觀看影片瞭解簡易運動系列和配置工具

第一個影片向您展示了簡易電動自動化的功能。第二個影片簡單解釋了您需要瞭解的關於簡易運動系列的一切。第三個影片解釋了如何使用解決方案搜尋器、在一個工具中逐步設計您的解決方案。

結合氣動裝置的簡易性與電動自動化的優點

氣動裝置仍然是簡易運動和定位任務的理想選擇。然而,電動自動化為您提供了從工件到控制器和雲端的互聯互通資訊流,因此您可以減少調試時間,使生產更具成本效益,並縮短產品生命週期。

簡易運動系列是這方面的完美解決方案。簡易運動系列包括多個不同的機電元件和所謂的整合式驅動器(即馬達和伺服驅動控制器的優化組合)。您可以快速輕鬆地調試系統,無需外部伺服驅動器。這些電動產品非常適合兩個機械終端位置(包括一個中間位置)之間的簡易運動,而不會犧牲優化的運動特性,溫和地緩衝抵達終端位置的行程、或簡易壓裝和夾緊功能。

「透過簡易運動系列,我們成功地將氣動系統的簡便性與電動技術的優勢相結合。針對最簡易運動和定位任務,提供成本經濟的高效電動解決方案。」

Bernd Schäfer
Festo SE & Co. KG 電缸產品管理

齒輪皮帶電缸單元

齒輪皮帶電缸單元 ELGS-TB

精密的內滑動承載導軌精巧、耐用且價格優惠,由不鏽鋼防塵帶提供永久保護。做為簡易運動系列的一部份,ELGS-TB 無需軟體即可簡單配置和直接調試。標準配備有 IO-Link® 和數位 I/O(DIO)。

滾珠螺桿電缸

滾珠螺桿電缸 ELGS-BS

精密的內滑動承載導軌高度精巧且低成本,由不鏽鋼防塵帶提供永久保護。做為簡易運動系列的一部份,ELGS-BS 無需軟體即可簡單配置和直接啟動。標準配備有 IO-Link® 和數位 I/O(DIO)。

小型滑台單元

小型滑台單元 EGSS

低成本的小型承載滑台單元,具有靜音螺桿,用於兩個終端位置之間 Z 軸向或導向線性單次運動。做為簡易運動系列的一部份,EGSS 無需軟體即可簡單地配置和直接調試。標準配備有 IO-Link® 和數位 I/O(DIO)。

有桿電缸單元

有桿電缸單元 EPCS

EPCS 的成本極低,但性能高,非常靈活,兼具氣動技術的簡單易用和電氣自動化的優勢。該產品非常精巧,因此非常適合狹小的安裝空間。此外,EPCS 還非常容易配置 — 無需任何軟體!

齒輪皮帶電缸單元

齒輪皮帶電缸單元 ELGE-TB

經濟實惠的齒輪皮帶電缸 ELGE-TB 具有非常平穩的運作特性,非常適合簡單的任務。做為簡化運動系列的一部份,ELGE-TB 易於配置,無需任何軟體即可直接調試。IO-Link® 和數位 I/O (DIO) 也包括在內。

旋轉電缸單元

旋轉電缸單元 ERMS

經濟高效的旋轉電缸單元,用於執行 90° 或 180° 角的簡單旋轉任務,也可以抓取高機械負載。作為簡易運動系列的一部分,ERMS 易於配置,無需任何軟體即可調試。IO-Link® 和數位 I/O (DIO) 也可選配。

有桿電缸單元

有桿電缸單元 EPCE-TB

EPCE 是一種短行程和短循環時間的有桿電缸,具有最小的零行程和最佳的性價比。非常適用於測試和檢測系統,也非常適用於貼標、簡單的定心和工件對齊應用。

為何開發簡易運動系列?

氣缸是簡單應用和運動應用的首選。它們不僅易於安裝和控制,而且擁有極具吸引力的投資成本。做為氣動和電動自動化元件的領先供應商,Festo 如今推出了新型簡易運動系列,將氣動裝置的簡易性導入電動自動化領域。

雖然對於需要簡單運動的應用而言,氣動裝置是首選解決方案,但這項技術越來越受數位化世界的歡迎。在使用這種解決方案時,需要瞭解有關電缸狀態的最新資訊,以減少調試時間、確保經濟高效的生產、並管理較短的產品生命週期。此外,即使從投資成本來看,氣缸是最具吸引力的技術,但也必須考慮整體成本,即總體持有成本。診斷和大數據需要從工件到控制器和雲端的連續資訊流。傳統氣動系統無法應對這一挑戰,因為壓縮空氣無法傳輸資料。如果將這些因素考慮在內,越來越多的機器製造商將電動做為有價值的補充或者甚至用電動替代氣動,也就不足為奇了。

那麼為何目前仍未從氣動轉向電動?

如果從自動化需求和趨勢方面來看,您可能希望以更快的速度完成轉型,即期望速度要比實際速度快得多。因此,為了回應這些新需求,在開發新氣動產品和設備時採用了先進技術。但是,更顯而易見的原因是,大多數複雜的機械運動已由電缸執行,而簡單運動由氣動裝置完成則更為方便。

這是因為電缸有一些缺點,像是成本依舊十分高昂,且調試過程過於複雜。氣動系統易於操作,只需中等專業知識和一把螺絲起子,但對於電缸而言,為了使其在兩端位置之間平穩運作,則需要軟體知識以及電氣方面的廣泛培訓和專業知識。Festo 把握了市場對簡易電動的需求,在新型簡易運動系列中解決了這一難題。

與傳統電動自動化相比,簡易運動系列的優勢是什麼?

Festo 的簡易運動系列不僅是一系列新型電缸系統,還採用一體化設計,安裝簡單。

簡易運動系列於 2019 年 9 月上市,其核心是一個新型整合馬達,具有永久固定的驅動單元,可預先安裝在各種機械驅動器中。藉由該裝置,各種不同尺寸的物品均可達成直線和旋轉運動。因此,這一理念不僅能夠減少安裝空間,還可以盡可能地減少生產過程中的安裝時間和成本。

相較於氣動裝置,簡易運動系列的優點是什麼?

機械安裝理念本身並無法縮小與氣動裝置的差距;相反,功能性是決定性因素。因此,我們必須專注於減少簡易運動系列的運動複雜度,打造一個真正的替代方案。

氣缸使用硬擋塊或緩衝在兩個機械定義的終端位置之間執行簡單運動,並且週期時間並非始終是 100% 的準確。在簡易運動系列中,固定加速和減速斜坡與恆速相結合,以達成平穩緩衝和可重複的運動。

氣動裝置擁有出色的切換能力,可從動態運動切換至壓力模式,而不會產生額外成本。在傳統電動技術中,這需要更多程式設計的工作。如今,新系列為此提供了一種智能解決方案。調速部分有所縮短,隨後在這一點上將動態運動切換至作用力控制壓力運動,直接在驅動器上設定,無需設計程式。

其他優點:無軟體調試以及數位 I/O 和 IO-Link®

將氣動裝置的簡單性與電缸的優點相結合,這一理念也適用於控制單元,結合無軟體調試和簡易驅動器的進階控制選項:數位 I/O 和 IO-Link®。整合馬達配有兩個標準接口,基於即插即用原理,無需軟體或參數設定。

為確保簡單操作,所有設定都可以透過三個按鈕和一個簡單易懂的 LED 選單,直接在馬達上進行調整。速度和作用力可以雙向設定。此外,按鈕也用於設定參考終端位置、和從速度到作用力控制的傳輸點。最後,所有運動都可以在示範模式下直接在設備上測試。因此,在軟體工程師開啟筆記型電腦之前,機器上的所有電缸便已完成調試。

在最簡單的情況下,驅動器由兩位數輸入控制,例如五口三位氣控閥,因此安裝非常經濟高效。使用兩位數輸出,也可以偵測是否抵達終端位置,例如使用近接開關,但不會產生額外成本。

該系列最有趣的特點是整合 IO-Link® 功能,將簡單電缸導入工業 4.0 和數位化世界。藉由 IO-Link®,所有參數均可遠端傳輸,複製到多個驅動器上或在驅動器出現故障時用於備份。除此之外,行程距離以及週期數等參數也可輕鬆讀取。隨後,這些資料可用於預防性維護或發送至雲端中。最後,IO-Link® 可達成在行程中間的預設定中間位置停止運動,而無需氣動裝置中常用的機械終端擋塊。如此一來,簡易運動系列更加靈活。

由於該系列中的所有驅動器均整合了數位 I/O 和 IO-Link®,因此可以充分利用這兩個選項的優勢,例如使用 IO-Link® 進行調試,透過數位 I/O 進行控制。

簡易運動系列是第一個將氣動裝置的簡單性、與電動自動化的優點完美結合的解決方案,該系列擁有以下功能:數位 I/O 和 IO-Link® 都在一個精巧的整合式驅動單元中,可達成無軟體調試和簡單控制。因此,機器製造商可使用電缸來完成非常簡單的任務,進而將機器的性能提升到一個新的境界。