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播客:行动中的平面电机和线性传输系统(寻址Covid等)

经过丽莎EITEL.|2020年12月21日

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在最近的播客面试中,我们有机会与Beckhoff自动化Jeff Johnson谈论线性电动机输送机(也称为智能运输系统)以及来自Beckhoff的平面电机系统,称为XPlanar。收听:

设计世界·平面电机和线性转移系统在行动!Beckhoff Engineer Jeff Johnson解释道

线性电动机输送机(在许多上下文中,分化为线性传输系统)可以是材料和离散产品运输的昂贵尚更复杂的选择。为了清楚,大多数线性传输系统包括线性以及弯曲和起伏部分以关闭材料处理电路。一些这样的系统上的搬运工可以独立于各种可定制的轨道系统彼此或分组独立行驶。高动态和精度帮助系统Excel在拆除和转移应用中。最智能的运输系统不设计用于更换其他输送系统,但可追溯性可以通过操作减少每件所需的扫描。

这是由于系统控制中,搬运工映射为单独的伺服轴...所以没有丢失。传统架构中的这种可追溯性可能需要一个明确的扫描仪数量,这是一种为某些设计而值得的智能运输系统。以下是我们与Johnson的播客更多的信息.​​.....

Covid扩大了XTS的使用:Roche最近开发了一台新机器,用于执行经济高效的测试和监控医疗设备的制造 - 并选择将其系统基于Beckhoff XTS基础,因为它们需要紧凑且灵活的系统。即使在初始机器构建之前,工程师也会知道需要快速开发的设计变化 - 因此工程师希望确保构建具有灵活性。这将让他们的系统随着换档要求而变化。

线性电动机输送机(也称为智能轨道或线性传输系统)适用于高速和定位精度的物品。

传统的旋转索引系统要求工程师知道运营的操作“电台数量,因为它们一次将部分索引到一个站。遗憾的是,具有八个站的旋转指数在需要九个操作的操作中不起作用 - 因此,工程师被迫重新设计旋转索引器。

相比之下,在轨道周围有足够的房间的智能运输系统可以轻松容易地容纳更多的站点 - 并有效地用异步运动为它们服务。换句话说,从站到站的索引可以变化(并且包括可以以不同速度运行其处理的站之间的缓冲器)。在某些情况下,安装可以包括一个站类型的倍数,其执行用于双层机吞吐量的直接速度的相对慢的过程。

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各种伺服电动机驱动的站可以与XTS协调:更具体地,Beckhoff传输系统允许控制器只需将每个移动器注册为像任何其他标准运动轴一样的轴...使用相同的库和运动功能和运行传统轴中使用的凸轮软件编程。通过XTS,还有一个内置的移动式碰撞 - 避免功能 - 因此工程师不需要编程。相反,他们只是在移动者之间编程间隙,无论这些搬运工都在哪里,系统都在维护。对于与站功能的协调,XT可以彩色到其他轴或反之亦然 - 它使得一个紧密耦合的系统,因为一切都在TwinCAT软件环境中编程。

因为一切都作为一个同步系统运行 - 而不是与单独的机器子系统阵列相比,通过一些具有大量的前后通信的协议进行通信 - 整个安装可以更快...因为所有这些10到20-msec异步通信延迟消失。在大型装配机器或大型机器中,其中迅速处理的东西,这10到20毫秒通信延迟真正加起来。

来自Beckhoff的线性运动的机电延长传输系统(XTS)目前安装在1,200多个现实世界应用中。

其他应用示例:Roche机器是典型的装配机器,因为它需要子组件(在一个或多个XTS上)对齐并始终检查。考虑罗氏机器组装带有两个子组件的信用卡大小的医疗设备 - 均包含精细材料。首先,基于XTS的系统将子组件采用到应用工程化粘合点的车站......然后在第二站,发生冲压和舍入过程。接下来是专门的光学检查 - 然后最后一个站将器件绑定在一起并施加标签。所有这些都是不同时间的异步过程。特别是对于多个XTS轨道,具有真正的灵活性和吞吐量增益,使移动者向不同站行驶各种距离......并在串行中并行执行作业。

有关的:Beckhoff Automation XTS智能运输系统的卫生版旨在制药,生物技术和食品和饮料环境

关于运输系统替代索引器和输送机的使用......在第一一瞥时,扩展运输系统使传统的输送机类似于轨道上的移动器。然而,由于机器建设者重新思考其设计,他们开始建立XT周围的各种操作以利用较小的占地面积和异步运动。

如前所述,XTS的线性传输系统比传统选项都可以是昂贵的,尽管存在该成本是合理的情况。在点中的情况:在包装中,一个XTS益处是其异步运动 - 这与旋转填料的刚性同步运动形成鲜明对比。前者允许使用线性填充物 - 所以XTS允许索引到多个填充头的索引来使用线性填充物。此外,当坐在索引表上旋转时,坐在速度仍然是在旋转桌上的旋转时更容易。这意味着XT可以更准确的填充。最后的XTS福利是一个较小的机器足迹,因为XTS在其中间没有像旋转索引表一样大的空白空间。

在尖端:平面电机

在我们的采访中,我们也与约翰逊聊了关于Beckhoff Xplanar的聊天 - 一个新的和相当迷人的技术经常在贸易展中绘制人群 - 至少当流行病没有导致取消这些事件时。平面电机使用其电机的电磁行为,用于负载的运动和悬架......这就是为什么它们偶尔称为磁悬浮(Maglev)阶段。

在许多情况下,平面电机包括在其自由浮动动画片中的固定砖和磁铁中的线圈。这允许移动器通过用于冷却,控制和电源的连接来保持不受限制。平面电机的特殊功能包括无限地倾斜和旋转移动器的能力。

运输货物的其他选项是双轴空气架和平面电机。轴承阶段悬挂在空气垫上的携带负荷,用于依靠线性电机 - 通常具有无氧的防弹设计,用于平稳启动。驾驶通常以质心附近居中,以最大化直线度并最小化每种运动的角度误差。

在2000年代初开发,该技术直到现在对现实世界的使用并不实用。但是来自Beckhoff的一系列Planar-Motor产品()XPlanar.系列)现在正在生产中。

XPlanar发布的公告:Beckhoff通过xplanar推出免费的飞行动作技术

一些平面电机在提供无限数量的路径的同时保持可追溯性,即产品或包裹可以行进......悬浮六个运动的磁力搬运工,高达5毫米的平面电机砖 - 用于非接触式操作。

几个真实的应用程序很快就能使用平面电机。据约翰逊称,Xplanar和真正的全面的平方电机都是非接触式运行的搬运工(也称为瓷砖或冰球),其浮动并执行六个运动。这意味着这些垫圈可以在x,y,z,旋转和倾斜方向上移动。从并行执行任务的应用程序(而不是单链串行执行任务)将受益于基于XPlanar的设计。对输出批量的操作尤其如此。

考虑用于处理许多Covid测试小瓶的实验室自动化 - 或者真正任何类型的涉及小瓶的测试。根据所涉及的流程,小瓶可能需要转到不同的电台甚至不同的测试设备。使用基于XPlanar的系统的这种实验室装置可以从站到车站的瓶子以最大的效率和准确性。加上它们非常灵活......(因为Covid教授自动化行业)很重要。毕竟,2月份关于Covid的知名完全不同于现在所知道的。设计疫苗生产和测试机器的工程师可能开始在月前设计其设备。参与这种动态全球努力的机器并基于XTS以及XPlanar可以迅速适应最终产品的样子。

约翰逊报告说,基于Xplanar的设计确实存在,并且Beckhoff在最后一个SP上显示了一个在德国Verl的机器建设者制作的等离子治疗机上的XPlanar使用。一些欧洲OEM在基于XPlanar的机器的最终概念验证阶段,以及包装的设计也在地平线上。

我们通过关于Beckoff Technology的聊天关闭了我们的面试,帮助所有者的机械设备(和机器建造者)改造到地址Covid ......包括Ginolis,快速测试设备制造商。Ginolis创造了模块化的工作单元和Beckhoff技术,该公司的工程师能够快速重新部署一些用于Covid的机器。Johnson报告说,几位OEM实际上已经完成了 - 采用樟脑机器,剥离所有旧控制系统,并用Beckhoff组件替换它们。一台机器建设者这是他们在两周内运行的概念证明,管理层批准。立即订购了十几个新机器。

当Covid刚刚出现时,灵活和模块化机器和软件的远见非常明显。模块化使得采取工作单元很容易并快速更改其动作或过程。关键是设计模块化前期的东西 - 快速对未来的市场变化做出反应。毫无疑问,这种模块化和快速机器设计将继续推进Covid测试,治疗和预防的关键。


提交:播客那运动控制提示
标记:贝克霍夫

关于作者

丽莎EITEL.

自2001年以来,Lisa Eitel在行动行业工作。她的重点领域包括电机,驱动器,运动控制,电力传输,线性运动和传感和反馈技术。她有一个B.S.在机械工程中,是Tau Beta PI工程荣誉社会的电感;妇女工程师协会的成员;和第一个机器人博客区域的法官。除了她的MotionControltips.com外,她还领导了设计世界季度运动问题的生产。

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