Конвейеры и их подсистемы все чаще используются такие устройства, как встроенные станции взвешивания и дополнительные системы контроля. Многие из них приводятся в действие двигателями, которые более эффективны, чем когда-либо. Новейшие разработки также включают в себя новые формы проводки и подключения, соответствующие самым современным стандартам.

Роликовые конвейерные системы с приводом от двигателя или MDR-конвейеры остаются важнейшими в таких отраслях, как внутренняя логистика, упаковка, производство продуктов питания и напитков, а также сборка. Моторизованные ролики на роликовых конвейерах могут либо соединяться с мотор-редуктором на боковой стороне конвейера, либо непосредственно встраивать двигатели, называемые барабанными двигателями, в свои цилиндрические корпуса, которые, в свою очередь, обычно изготавливаются из нержавеющей стали. Конвейеры MDR для позиционирования товаров с умеренной точностью, как при автоматизированном складировании, могут использовать только моторизованные ролики. Напротив, системы или секции конвейера с более мягкими требованиями (или полагающиеся на периферийные системы для функций окончательного позиционирования) могут присоединять некоторое количество роликов без привода к каждому приводному ролику с помощью шнуров или лент, изготовленных из круглой полиуретановой ленты. Эти ленты оборачиваются петлей и плотно прилегают к пазам на концах приводимых в действие и не приводимых в действие роликов; натяжение обеспечивает надежную фиксацию круглых лент в их пазах и облегчает передачу мощности от моторизованного ролика к соединенным пассивным роликам.

“Проблема в том, что многие варианты управления MDR, представленные на рынке, требуют сложной и запутанной проводки, а базовая конструкция кабелей некоторых систем не соответствует действующим электрическим стандартам, которые будут введены в действие в 2020 году”, — говорит Мэтт Преллвиц, менеджер по продуктам управления движением Beckhoff Automation.

Чтобы решить эти проблемы, компания Beckhoff недавно выпустила EtherCAT Box EP7402. Этот универсальный контроллер MDR представляет собой двухканальный выходной каскад двигателя для двигателей постоянного тока, используемых в MDRS, независимо от производителя конвейерных или роликовых двигателей.

“Это устройство обеспечивает оптимальное управление конвейером благодаря встроенной логике накопления нулевого давления (ZPA) в его встроенном ПО, программированию в инженерной среде TwinCAT 3 и высокопроизводительной связи EtherCAT”, — добавляет Преллвиц.

EP7402 с классом защиты IP67 обладает преимуществами форм-фактора имеет компактные размеры 174 мм x 60 мм x 36,5 мм и легко монтируется в стандартные C-образные или L-образные кронштейны на раме конвейера. Но одним из наиболее важных аспектов является использование One Cable Automation (OCA) через два гибридных разъема B23 ENP.

“Этот OCA, использующий стандарт EtherCAT P, позволяет EP7402 передавать напряжение 24 В постоянного тока и сигналы не только на другие контроллеры MDR, но и на устройства EtherCAT в полевых условиях. Несколько разъемов M8 для поддержки двух MDR на устройство и цифрового ввода-вывода для периферийных датчиков, систем видеонаблюдения или соединений со всем спектром модулей EtherCAT Box”, — добавляет Преллвиц.

Специализация конвейеров продолжает оставаться все более важной задачей проектирования. Визит motioncontroltips.com и искать Надо найдите и прочтите прошлогоднюю статью «Мировые тенденции конвейерного дизайна», чтобы узнать больше об этом и четырех других устойчивых изменениях в отрасли.

По сути, конвейеры определенного назначения — это конвейеры, оснащенные специализированными модулями, такими как весы для проверки заказов, системы визуального контроля и пылесосы для закрепления небольших и дорогостоящих заготовок. Последняя может иметь форму перфорированной ленты, позволяющей пневматической системе, расположенной под конвейером, втягивать воздух через отверстия в пазах в опорной плите конвейера и удерживать легкие или хрупкие детали на конвейерной ленте — даже на склонах или во время быстрой транспортировки.

Некоторые конвейеры делают еще один шаг вперед в специализации. Рассмотрим конвейеры для поддонов, которые в некоторых случаях могут допускать специализацию, а затем повторную специализацию по мере того, как этого требуют меняющиеся операции. Они перемещают отдельные продукты на носителях, называемых поддонами, перемещаемыми ремнем, зубчатым ремнем, роликовой цепью, цепью с плоским верхом или приводными роликами. Некоторые индивидуальные конвейерные поддоны снабжены приспособлениями специальной формы для размещения и закрепления продукта на поддоне. Таким образом, можно не только точно расположить поддон на конвейере, но и сам продукт может быть точно размещен на поддоне. Это делает конвейеры на основе поддонов полезными при высокоточной сборке, механической обработке, контроле и позиционировании.

Фактически, некоторые гибкие конвейеры на основе поддонов, предназначенные для поддержки процессов сборки, изготавливаются из алюминиевых профилей без сварных соединений. Такая конструкция обеспечивает быструю механическую сборку, а также легкую перенастройку и добавление линии в случае изменения процесса сборки в будущем.

“Многие из этих конвейеров также имеют масштабируемую конструкцию”, — объясняет Марк Динджес, менеджер по сборочным технологиям Bosch Rexroth Corp. “Например, если объемы продукции увеличиваются с 10 000 единиц в месяц до 100 000 единиц в месяц, модульные конвейерные системы, такие как наша TS 2 plus, могут быть легко масштабированы или реконфигурированы для удовлетворения таких изменений спроса”.

Конвейеры с линейным приводом, которые те, кто стремится дифференцировать предложение, также называют интеллектуальными транспортными системами, являются дорогостоящими, но позволяют применять их в очень сложных условиях.

“Дополнением к интеллектуальным системам перемещения является наша модульная линейная транспортная система XTS. При использовании для замены индексирующего и транспортирующего оборудования он может вдвое сократить площадь станка”, — говорит Джефф Джонсон, менеджер по мехатронике Beckhoff Automation.

Грузчики в системе могут перемещаться независимо друг от друга или группами по нескольким настраиваемым железнодорожным системам. Высокая динамика и точность помогите системе преуспеть в применении с зазорами и отводами — и новая гигиеническая версия предназначена для фармацевтики, биотехнологий, упаковки, производства продуктов питания и напитков.

Каждый поддон в этой системе ActiveMover от Rexroth включает функцию предотвращения столкновений и имеет возможность перемещаться как вперед, так и назад, независимо от других поддонов в системе, в точно определенные положения. Со скоростями до ускорения до 40 м/сек² конвейеры с линейным приводом и скоростью 150 м/мин превосходно подходят для сверхскоростной сборки на поддонах.

Roche использует XTS для производства крошечных карт разделения плазмы cobas (PSCS), которые упрощают и улучшают наблюдение за пациентами с вирусными инфекциями, даже если они находятся в отдаленных местах. Помимо прочего, XTS обеспечивает безупречную обработку и резку дорогой и деликатной мембраны, которая находится внутри многослойных PSCS.

XTS не предназначен для замены других транспортных систем. Однако повышенная прослеживаемость с помощью системы может сократить время сканирования, необходимое для каждого изделия.

“Поскольку механизмы перемещения отображаются в виде отдельных сервоосей, система управления никогда не теряет из виду перемещаемые предметы”, — отмечает Джонсон. “Такая прослеживаемость в традиционных архитектурах может потребовать невероятного количества сканеров, поэтому в некоторых случаях стоит пойти на компромисс с компонентами и сокращением рабочей силы”.

Двумя окончательными вариантами транспортировки грузов являются двухосные пневмоподвески и плоские двигатели. Ступени с воздушными опорами подвешивают переносимый груз на воздушной подушке, а для перемещения полагаются на линейные двигатели — часто с бесщелочной силовой конструкцией для плавного приведения в действие. Управление часто сосредоточено вблизи центра масс, чтобы максимизировать прямолинейность и свести к минимуму угловые погрешности каждого движения.

В отличие от этого, planar motors использует электромагнитные характеристики своих двигателей как для перемещения, так и для подвешивания грузов, поэтому их иногда называют ступенями магнитной левитации (maglev).

Во многих случаях плоские двигатели включают катушки в стационарных плитках и магниты в свободно плавающем двигателе. Это позволяет двигателю оставаться непривязанным к соединениям для охлаждения, управления и источников питания.

Особые возможности плоских двигателей включают в себя возможность неограниченного наклона и поворота движителей.

Разработанная в начале 2000-х годов, эта технология до сих пор не была пригодна для использования в реальном мире. Но серия плоских двигателей от Beckhoff (из семейства XPlanar) сейчас находится в стадии бета-тестирования, хотя Джонсон отмечает, что многие функциональные возможности двигателей уже реализованы с линейными транспортными системами и другими более традиционными решениями для перемещения.

“Наш планарный двигатель обеспечивает прослеживаемость, обеспечивая при этом бесконечное количество путей, по которым могут перемещаться продукты или упаковки”, — говорит Джонсон. “Эта система flying motion поднимает магнитные движители с шестью степенями перемещения на высоту до 5 мм над плоскими двигательными плитками — для бесконтактной работы без износа”.

Самым впечатляющим является то, что Кот-близнец 3 для машинного обучения (и оптимизации) наряду с высокой пропускной способностью данных (благодаря подключению EtherCAT G) система автоматически определяет наиболее эффективный путь доставки товара к месту назначения.

“Затем он может рассчитать маршрут, избегая столкновений с другими перевозчиками и останавливаясь на других рабочих станциях для получения отдельного товара, независимо от того, требуется ли этап сборки, специальная маркировка или настройка”, — говорит Джонсон. “XPlanar делает это в режиме реального времени, вот почему важна высокопроизводительная платформа управления и пропускная способность EtherCAT G”.