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非接触式能量传递,无电缆通信为机器制造商开辟了新的可能性

通过英里Budimir|2020年11月10日,

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最近在连接技术方面的一个更有前途的发展是非接触式能源和数据传输及其在工业世界的应用。这种技术可以取代布线、电缆和电缆运营商,降低成本并简化设计。例如,机器人系统有时会受到自动化和驱动技术的限制。然而,考虑龙门机器人的情况,它使用非接触式能量和数据传输,而不是固定的布线运行和电缆载体。

龙门机器人是用于在机器或应用程序内流动的内部内部物流的经过验证和测试的解决方案。它们通常用于自动检测产品,安全地握住它们,并将它们带到目的地。这种类型的机器人在许多行业中都很有用,可用于广泛的产品尺寸和重量,以及距离的距离。通常,电力和通信电缆和电缆载波的长度限制了现有机器对新生产方案的灵活性和适应性。但是添加了非接触式能量和数据传输,满足了新的可能性。

噪声少,动态增强,更大的灵活性
非接触式能量和数据传输结合智能软件和可靠的机电一体化可以形成一个完整的解决方案。采用非接触式能量传递,多个机器人可以在同一水平延伸轨道上自由移动,大大增加了龙门机器人的灵活性。这经常导致机器人之间的部分重叠——最终在机器设计和操作方面提供了很大的自由。这种物流流程在电缆运输公司那里就不那么容易实现了,因为在整个系统的整个距离上,运输公司要使用额外的区域。此外,电缆载波会产生噪声,容易磨损,增加惯性,由于它们产生的摩擦,对动力学和能源效率都有总体负面影响。

ethercat.
龙门机器人的时间通信通过使用EtherCAT进行光学连接进行。

非接触式能量和通信传输的另一个好处是,不存在安装空间、电缆破损或有限周期率的限制——所有这些问题都与电缆运营商和移动电缆有关。这是由一个非接触式感应能量传输系统,包括一个分散的电源模块实现的。根据设计,这个模块提供5到11马力之间的传输功率。

另一个好处是,在整个载荷周期中,机器人通过拾取器消耗小于0.7 HP - 即使单独的水平轴需要超过5 HP的加速功率。能量存储单元满足短期能量要求,双层电容器封装,双层电容器封装,其具有通过100V的直流链路电压处理到机器人的主要能量供应。龙门机器人的典型行程轮廓涉及交替加速度和制动阶段,导致在处理内保留在制动期间产生的再生能量的想法,而不是通过电阻器散发。当龙门的驱动器在20英尺/秒2时加速时,储能单元吸收该制动能量,并且在龙门式加速时,也可以作为助推器。非接触式能量转移和存储系统仅需要补偿系统的机械效率损失,这达到约0.7汞量。与位于中央控制柜中的多轴应用的熟悉的DC链路连接不同,每个单元都是独立存储能量的。这使得缩放系统简单方便。

电缆
通过双层电容器封装的DC链路缓冲器的智能能量供应可确保机器人可以挂钩到230 V连接。

无线电缆通信
机器人龙门的非接触式能量传递系统,消除了限制电缆的需要,也延伸到通信过程。在这里,EtherCAT数据光屏障以1毫秒的间隔将内插的位置设定值从中心运动控制器传输到移动外壳盒中的四个伺服逆变器。运动控制器可以计算复杂的机器人运动控制,并且可以同时为4个机器人计算。运动控制包括计算和协调机器人以防止碰撞。如果生产网络中的一台机器需要双倍的物料流量输出,龙门系统让用户可以灵活地将机器人从另一个区域移动。相比之下,用电缆供电的操作单元则被绑在其所在区域。因此,相关资源变得可移动,系统作为一个整体变得更加灵活和多产。基于这种方法可以创造出全新的机器概念。

光学实时通信
自动化供应商选择在机架中使用实时以太网协议EtherCAT,通过实现与移动单元的光纤连接,再次省去了电缆。驱动器数据可以通过数据光屏障传递给机器人。在每个机器人中没有单独的运动控制器,因为一个控制器负责运行整个机器人系统。由于每个周期占用1毫秒,光学系统在向逆变器发送插入的位置设定值或反馈相关实际值时几乎没有延迟周期。

控制器
在SEW Eurodrive的MOVI C自动化控制器中,来自FSoE (EtherCAT故障安全)主控制器的数据被路由并映射到相关的机器人轴上。

功能安全技术的通信以同样的方式运行。该应用程序为所有机器人和整体机器使用中央安全控制器。本安全控制器通过EtherCAT使用EtherCAT FSOE(通过EtherCAT)协议直接通过EtherCAT通信。此设置允许两个控制器轻松共享数据,大大简化编程,并为诊断和调试提供了出色的条件。FSO安全大师的无缝集成
EtherCAT数据光屏障被集成到一个全面的自动化解决方案中,包括电机、电子和可视化。

缝Eurodrive
www.seweurodrive.com


提交:运动控制技巧
标记:sew-eurodrive

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