Gỉai pháp điện tự động

Ngoài kiến thức kỹ thuật sâu rộng trong lĩnh vực điện tử và kiến thức phần mềm, bước tiến tới công nghệ điện tự động hóa cũng đòi hỏi một ngân sách tương đối cao. Do đó, các ưu điểm của điện tự động thường được dành cho các yêu cầu chuyển động phức tạp. Điều đó hiện đang thay đổi: Các truyền động tích hợp của Dòng chuyển động đơn giản hóa là giải pháp hoàn hảo cho những người dùng đang tìm kiếm một giải pháp thay thế điện cho các nhiệm vụ chuyển động và định vị đơn giản, nhưng tránh xa việc vận hành đôi khi phức tạp của các hệ thống truyền động điện cổ điển.

Khí nén vẫn là phương pháp được lựa chọn cho các nhiệm vụ chuyển động và định vị đơn giản. Tuy nhiên, trong một thế giới ngày càng số hóa, điện tự động và luồng thông tin liên tục từ phôi đến bộ điều khiển và đám mây đang trở nên cần thiết: Điều này cho phép bạn giảm thời gian vận hành, đảm bảo sản xuất tiết kiệm chi phí và xử lý vòng đời sản phẩm ngắn hơn. Do đó, chi phí đầu tư cao hơn cho các giải pháp tự động hóa điện được bù đắp bởi sự tiết kiệm trong quá trình vận hành. Và việc vận hành nhanh chóng và dễ dàng. Nó hoạt động như thế nào? Với Dòng Chuyển động được đơn giản hóa của chúng tôi.

Trải nghiệm Dòng chuyển động được đơn giản hóa và công cụ thiết kế trong video

Trong video đầu tiên, bạn có thể xem những chức năng nào được bao gồm trong điện tự động đơn giản. Trong video thứ hai, bạn sẽ tìm hiểu mọi thứ về Dòng chuyển động đơn giản - được giải thích rất đơn giản. Video thứ ba hướng dẫn cách thiết kế với Trình tìm giải pháp từng bước trong một công cụ.

Tính đơn giản của khí nén kết hợp với lợi ích của điện tự động

Khí nén vẫn lý tưởng cho các nhiệm vụ chuyển động và định vị đơn giản. Tuy nhiên, với điện tự động, có thể có luồng thông tin liên tục từ phôi đến bộ điều khiển đến đám mây: Bằng cách này, bạn có thể giảm thời gian vận hành, sản xuất tiết kiệm chi phí và xử lý vòng đời sản phẩm ngắn hơn.

Dòng chuyển động đơn giản hóa là lý tưởng cho việc này. Chúng bao gồm các cơ điện khác nhau với sự kết hợp tối ưu hóa ứng dụng của bộ điều khiển động cơ và bộ truyền động servo, cái gọi là truyền động tích hợp. Bạn có thể vận hành hệ thống một cách nhanh chóng và dễ dàng - mà không cần bộ truyền động servo bên ngoài. Bộ truyền động lý tưởng cho các chuyển động đơn giản giữa hai vị trí cuối cơ khí, bao gồm cả vị trí trung gian. Tuy nhiên, bạn không cần phải làm gì nếu không có các đặc điểm chuyển động được tối ưu hóa, chuyển động nhẹ nhàng đệm vào vị trí cuối hoặc chức năng ép và kẹp được đơn giản hóa.

"Với Dòng Chuyển động Đơn giản hóa của mình, chúng tôi đã cố gắng kết hợp sự đơn giản của khí nén với những ưu điểm của công nghệ truyền động điện. Điều này cho phép khách hàng của chúng tôi giải quyết các công việc di chuyển và định vị đơn giản nhất bằng điện với chi phí thấp. ”

Bernd Schäfer
Quản lý sản phẩm Thiết bị truyền động điện, Festo SE & Co. KG

Vận hành đơn giản nhờ plug-and-work

Bạn không cần phần mềm hay PC để vận hành theo nguyên tắc Plug-and-work, vì tất cả các thông số đều được thiết lập thủ công trên bộ truyền động. Bạn có thể kết nối Dòng chuyển động đơn giản hóa trực tiếp với bộ điều khiển thông qua I/O kỹ thuật số (DIO) hoặc IO-Link, cả hai đều được tích hợp theo tiêu chuẩn.

Các chức năng cơ bản có sẵn có thể được thiết lập thông qua I/O kỹ thuật số (DIO):

  • Tốc độ và sức mạnh
  • Vị trí kết thúc tham chiếu và đệm
  • Vị trí kết thúc


Các chức năng bổ sung, mở rộng có sẵn qua IO-Link:

  • Điều chỉnh từ xa các thông số chuyển động
  • Chức năng chép và sao lưu để truyền các thông số giữa truyền động và máy tính hoặc từ máy tính sang một bộ truyền động khác giống hệt nhau
  • Đọc chức năng của các tham số quy trình
  • Cập nhật chương trình cơ sở (cũng cho tất cả các sản phẩm đã được cài đặt)
  • Vị trí trung gian có thể điều chỉnh

1) Vận hành

Để đưa hệ thống vào hoạt động, hãy đặt tất cả các thông số trực tiếp trên bộ truyền động tích hợp - đơn giản và trực quan mà không cần hướng dẫn vận hành rộng rãi hoặc phức tạp:

  • Tốc độ di chuyển “Ra” và “Vào”
  • Công suất bộ truyền động ở vị trí “Ra”
  • Đặt vị trí kết thúc tham chiếu
  • Đặt vị trí "bắt đầu chuyển động do lực kiểm soát"
  • Khởi động thủ công bằng cách mô phỏng tín hiệu DIO (tương tự như nút ghi đè)

2) Kết nối điện

  • Kết nối đơn giản với công nghệ đầu nối M12
  • Nguồn (4 cực): Bộ nguồn cho động cơ
  • Logic (8 cực): tín hiệu điều khiển, tín hiệu cảm biến và nguồn cho các thiết bị điện tử tích hợp

3) Vị trí trung gian

Bạn có thể chọn một vị trí trung gian thông qua IO-Link và ngắt chuyển động tại vị trí xác định này trong hành trình. Sau đó truyền động di chuyển đến vị trí cuối cùng. Điều này áp dụng cho cả hai hướng chuyển động.

Chức năng và cấu hình của Dòng chuyển động đơn giản hóa

Gỉai pháp điện tự động: Cấu hình cơ bản



Cấu hình cơ bản cho chuyển động giữa hai vị trí cuối - được kiểm soát tốc độ.

Cấu hình cơ bản cho chuyển động giữa hai vị trí cuối: điều khiển tốc độ với vị trí trung gian




Cấu hình cơ bản cho chuyển động giữa hai vị trí cuối : điều khiển tốc độ với vị trí trung gian.

Giải pháp điện tự động: Cấu hình chuyển động mở rộng




Cấu hình chuyển động mở rộng cho chức năng ép và kẹp được đơn giản hóa - kiểm soát tốc độ và lực.





Các ứng dụng điển hình với Dòng chuyển động đơn giản hóa

Phân loại theo

Phân loại hai phôi khác nhau với:
Xy lanh điện EPCS , Xy lanh xoay ERMS , Trục vít ELGS-BS

Phân loại ba phôi khác nhau sử dụng vị trí trung gian với:
Xy lanh xoay ERMS

Định vị

Định vị phôi bằng:
Xy lanh điện EPCS

Nén ép

Ép phôi bằng:
Xy lanh trượt mini EGSS

Ép hai phôi khác nhau sử dụng vị trí trung gian với:
Xy lanh trượt mini EGSS

Chuyên chở

Chuyển phôi bằng:
Trục đai có răng ELGS-TB , Xy lanh điện EPCS , Xy lanh xoay ERMS

Chuyển và phân loại hai phôi khác nhau sử dụng vị trí trung gian với:
Trục đai răng ELGS-TB

Nâng

Nâng phôi bằng:
Trục vít ELGS-BS , Xy lanh trượt mini EGSS , Xy lanh điện EPCS

Nâng và phân phối hai phôi khác nhau sử dụng vị trí trung gian với:
Trục vít ELGS-BS , Xy lanh trượt mini

Dừng lại

Dừng và kẹp phôi bằng:
Xy lanh xoay ERMS , Xy lanh điện EPCS

Phân loại và đóng gói

Phân loại và đóng gói phồng lên và phôi với:
Xy lanh điện EPCE

Thử nghiệm

Kiểm tra chuyển mạch với:
Xy lanh điện EPCE

Bao bì ống theo chiều dọc

Bao bì ống theo chiều dọc với:
Xy lanh điện EPCE

Tại sao Dòng chuyển động đơn giản hóa lại được phát triển?

Truyền động khí nén được ưu tiên sử dụng cho các ứng dụng và nhiệm vụ chuyển động đơn giản. Những điều này kết hợp cài đặt và điều khiển đơn giản với chi phí đầu tư rất hấp dẫn.

Festo, với tư cách là nhà cung cấp hàng đầu của các thành phần tự động hóa điện và khí nén, hiện đang mang sự đơn giản của khí nén vào thế giới điện tự động với Dòng chuyển động đơn giản hóa mới.

Mặc dù khí nén là giải pháp ưu tiên cho các ứng dụng yêu cầu chuyển động đơn giản, công nghệ này đang ngày càng phải đối mặt với một thế giới số hóa. Ở đây cần có thông tin cập nhật về trạng thái của truyền động để giảm thời gian vận hành, đảm bảo sản xuất tiết kiệm chi phí và xử lý vòng đời sản phẩm ngắn hơn.

Ngoài ra, ngay cả khi truyền động khí nén đại diện cho công nghệ hấp dẫn hơn về chi phí đầu tư, thì tổng chi phí, tổng chi phí sở hữu, vẫn phải được xem xét.

Chẩn đoán và dữ liệu lớn yêu cầu một luồng thông tin nhất quán từ phôi đến bộ điều khiển và đến đám mây. Các hệ thống khí nén truyền thống phải vật lộn với thách thức này vì khí nén không thể truyền dữ liệu. Khi các yếu tố này được tính đến, không có gì ngạc nhiên khi các nhà sản xuất máy ngày càng coi chuyển động điện như một phần bổ sung có giá trị hoặc thậm chí là một sự thay thế cho khí nén.

Vậy tại sao bước chuyển từ khí nén sang điện vẫn chưa diễn ra?

Nhìn vào nhu cầu và xu hướng tự động hóa, người ta sẽ mong đợi quá trình chuyển đổi diễn ra nhanh hơn nhiều so với thực tế. Điều này có thể được giải thích là do sự phát triển của các sản phẩm khí nén và công nghệ mới đáp ứng những nhu cầu mới này với công nghệ hoàn thiện.

Tuy nhiên, lời giải thích rõ ràng hơn là hầu hết các chuyển động phức tạp trong máy móc đều đã được giải quyết thông qua truyền động điện và các chuyển động đơn giản được giải quyết dễ dàng thông qua khí nén.

Và trong lĩnh vực này, các truyền động điện có một số khiếm khuyết: chúng vẫn còn quá đắt và việc vận hành chúng quá phức tạp. Hệ thống khí nén có thể dễ dàng được vận hành với chuyên môn hạn chế và tuốc nơ vít, trong khi cần phải đào tạo chuyên sâu hơn về điện và kiến thức về phần mềm để dễ dàng di chuyển xy lanh điện giữa hai vị trí cuối. Festo đã nắm bắt nhu cầu thị trường này về truyền động điện đơn giản và giải quyết nó với Dòng chuyển động đơn giản hóa.

Ưu điểm so với điện tự động hoàn toàn là gì?

Do đó, Dòng Chuyển động đơn giản hóa của Festo không chỉ là một loạt hệ thống truyền động điện mới, mà nó được phát triển từ đầu để dễ cài đặt.

Cốt lõi của Dòng chuyển động đơn giản hóa, ra mắt thị trường vào tháng 9 năm 2019, là một động cơ tích hợp mới với bộ truyền động cố định và có sẵn được lắp ráp sẵn cho nhiều loại truyền động cơ học. Điều này cho phép chuyển động thẳng và quay với một số lượng lớn các kích thước khác nhau.

Gỉai pháp đào tạo kỹ thuật này không chỉ giảm không gian cần thiết cho việc cài đặt, mà còn cả thời gian cài đặt và chi phí trong quá trình sản xuất.

Ưu điểm so với khí nén là gì?

Chỉ một khái niệm lắp đặt cơ khí không giúp thu hẹp khoảng cách đối với khí nén. Yếu tố quan trọng là chức năng. Do đó, cần tập trung vào việc giảm độ phức tạp của chuyển động trong Dòng chuyển động đơn giản hóa để tạo ra một giải pháp thay thế thực sự.

Với thiết bị truyền động khí nén, chuyển động đơn giản giữa hai vị trí cuối được xác định bằng cơ học được kích hoạt bằng dừng cứng hoặc giảm chấn và thời gian chu kỳ không phải lúc nào cũng có thể lặp lại 100%. Với Dòng chuyển động đơn giản hóa, một đoạn đường tăng tốc và giảm tốc cố định được kết hợp với tốc độ không đổi để thực hiện chuyển động được giảm nhẹ và tái tạo.

Khí nén có chức năng tuyệt vời là có thể chuyển từ chuyển động động sang chế độ ép mà không mất thêm chi phí. Với công nghệ truyền động điện truyền thống, điều này chỉ có thể đạt được khi tăng cường nỗ lực lập trình.

Trong loạt phần mới, điều này hiện đã được giải quyết một cách thông minh. Ở đây phần điều khiển tốc độ chỉ đơn giản là rút ngắn và tại thời điểm này chuyển động động sau đó chuyển thành chuyển động ép được điều khiển bằng lực - mà không cần nỗ lực lập trình và đặt trực tiếp trên bộ truyền động.

Một điểm cộng khác: Vận hành không cần phần mềm và I/O kỹ thuật số và IO-Link

Gỉai pháp đào tạo kỹ thuật kết hợp tính đơn giản của khí nén với các ưu điểm của truyền động điện cũng được chuyển sang thiết bị điều khiển và kết hợp việc vận hành không cần phần mềm với các tùy chọn điều khiển hiện đại nhất cho các truyền động đơn giản: I/O kỹ thuật số và IO-Link. Động cơ tích hợp được trang bị hai kết nối tiêu chuẩn và dựa trên nguyên tắc "plug-and-work": không cần phần mềm và không cần tham số hóa.

Để đảm bảo cùng một vận hành đơn giản, tất cả các cài đặt có thể được thực hiện trực tiếp trên động cơ thông qua ba nút nhấn và menu LED dễ hiểu. Tốc độ và lực có thể được điều chỉnh cho cả hai hướng. Ngoài ra, các nút nhấn này cũng được sử dụng để thiết lập vị trí kết thúc tham chiếu và điểm chuyển tiếp giữa điều khiển tốc độ và lực. Cuối cùng, tất cả các chuyển động có thể được kiểm tra trực tiếp trên thiết bị bằng chế độ demo. Điều này có nghĩa là tất cả các trục trên máy có thể được vận hành hoàn toàn mà không cần kỹ sư phần mềm phải mở máy tính xách tay của mình.

Cách đơn giản nhất để điều khiển các bộ truyền động là thông qua hai đầu vào kỹ thuật số, tương tự như van khí nén 5/3 chiều, cho phép cài đặt rất tiết kiệm chi phí. Hai đầu ra kỹ thuật số cũng giúp bạn có thể phát hiện xem đã đạt đến các vị trí cuối hay chưa, như với một công tắc tiệm cận - mà không phải trả thêm chi phí.

Tuy nhiên, tính năng thú vị nhất của dòng sản phẩm này là chức năng IO-Link tích hợp tiêu chuẩn, giúp kết nối các bộ truyền động điện đơn giản với thế giới Công nghiệp 4.0 và số hóa. Với IO-Link, tất cả các tham số có thể được truyền từ xa, sao chép vào nhiều bộ truyền động hoặc được sử dụng làm bản dự phòng trong trường hợp bộ truyền động bị lỗi. Ngoài ra, các thông số khác như quãng đường di chuyển và số chu kỳ làm việc có thể được đọc ra một cách đơn giản. Dữ liệu này sau đó có thể được sử dụng để bảo trì phòng ngừa hoặc được gửi lên đám mây. Cuối cùng, với IO-Link, cũng có thể dừng chuyển động ở một vị trí trung gian được xác định trước ở giữa hành trình và do đó tránh được các điểm dừng cơ học, như thường lệ đối với khí nén. Điều này làm cho Dòng chuyển động được đơn giản hóa trở nên linh hoạt hơn.

Vì cả I/O kỹ thuật số và IO-Link luôn được tích hợp trong tất cả các bộ truyền động của dòng sản phẩm, nên có thể sử dụng các ưu điểm của cả hai tùy chọn, ví dụ: vận hành với IO-Link và điều khiển thông qua I/O kỹ thuật số.

Với tất cả các tính năng của việc vận hành không cần phần mềm và điều khiển đơn giản thông qua I/O kỹ thuật số và IO-Link, được kết hợp trong một bộ truyền động tích hợp, nhỏ gọn, nhờ Dòng chuyển động đơn giản hóa, sự đơn giản của khí nén giờ đây lần đầu tiên được kết hợp lý tưởng với những ưu điểm của điện tự động. Các nhà sản xuất máy hiện nay cũng có thể sử dụng bộ truyền động điện cho những công việc rất đơn giản và do đó nâng máy của họ lên một tầm cao mới về hiệu suất.