直线电机托盘转移系统已经围绕十多年。这曾经是一项尖端技术,现在可以在各种不同的模型和配置中使用。机电一体化、网络和软件方面的新发展,放大了这些系统的独特优势。此外,ATS Automation和MagneMotion Inc.等率先采用这一技术的公司突然间遇到了一些竞争。

“我们欢迎竞争,”MagneMotion销售和营销副总裁彼得·马蒂拉(Peter Mattila)说。“我们销售线性同步电机系统已经有一段时间了。在过去,人们对接受新事物犹豫不决。但事实上,新兴的竞争确实是个好兆头。线性汽车运输系统正变得越来越主流。”

一般来说,直线电机传输系统的工作原理是一个“智能”轨道(由多个直线伺服电机组成)和一个配备强大磁铁的“哑”移动器。协调电动机中电磁线圈的激活,推动电动机绕着轨道运行。

Albert kleinikkkink, P.Eng, ATS自动化的产品开发总监,说制造商越来越认识到线性电机传输系统的优势。

最重要的是速度。Kleinikkink说:“快速托盘指数具有明显的优势,自动化花费更少的时间在站点之间转移产品,[创造]更多的时间来执行操作。”他的公司在2001年推出了SuperTrak线性电机输送机。

精确控制托盘的加速和减速是另一个好处。

Kleinikkink说:“在SuperTrak输送机上使用的典型站点间距下,托盘在站点之间往往不会达到全速,托盘索引时间是由加速度和减速决定的。”“托盘立即停在精确的位置也很重要,这样托盘上的自动化工作就可以立即开始。如果托盘需要时间来安置到一个精确的位置,整体索引时间是折衷的。

“在SuperTrak输送机的情况下,每个托盘都有自己独立的速度、加速度和停止位置。比方说,托盘上的零件在组装过程的一部分“倾斜”;通过编程,托盘可以以最佳的速度、加速度和移动轮廓进行移动,在不移动部件的情况下尽可能快地完成特定的转移。”

这种对托盘运动的精确控制也有助于优化过程,如视觉检查、印刷、贴标和固化粘合剂。

线性电机传输系统的第三个好处是他们能够提供独立控制的个别托盘。传统上,高速分度底盘在固定的周期时间内以固定的螺距移动载体。有了这些系统,所有的站都在同一周期时间运行。

直线电机输送机打破这种范式,给每个托盘自己的独立速度,加速度和轨迹。这可以让装配商以最高速度和加速度移动未装载的托盘,这有助于减少周期时间。它还能实现灵活的俯仰,在这种情况下,不同的工作站可以一次对一个部件、两个部件或多个部件进行工作,这取决于过程。

Kleinikkink解释说:“有了灵活的俯仰,每个站都可以设计为最佳的周期时间,而不是被迫在一个固定的周期时间运行。”灵活的俯仰可以更有效地利用自动化,从而减少托盘、工位或装配线。”

MagneMotion公司的Mattila表示,线性电机传输系统的好处是真实和可量化的。他指出,一家汽车零部件制造商最近用他公司的MagneMover LITE更换了传统的托盘传送传送带,以生产一款小型传感器。

他说:“这种转向基于线性电机的系统减少了对外部传感器、弹出式停止器、气动管道、大量I/O模块和相关电源、电缆和与现有系统相关的连接器的需求。”

Mattila说,最终,制造商节省了30%的占地面积,降低了50%的能耗,并将循环时间从10秒减少到3秒。

SuperTrak输送机

现在,第二代SuperTrak运输机的长度可以达到40米。每个托盘的运动参数-方向,加速度,速度和位置-可以单独编程。集成的避免碰撞消除了托盘到托盘的接触,并提供了自动排队的过程站。托盘路由可以控制在一个逐站的基础上或通过单独的托盘路由数据。

由于托盘可以独立地来回移动,它可以作为一个运动轴的操作,如点胶,轮廓和打印。托盘甚至可以与外部设备同步连续运动应用。

托盘的宽度从150毫米到450毫米不等,托盘及其有效载荷可重达6公斤。钢制轨道上的聚合物滚轮减少托盘磨损,保持系统清洁。(系统满足ISO class6洁净室要求)装配站可以从顶部和底部访问托盘。

托盘可以以每秒2.5米的最高速度移动。满载时的最大加速度是8.3米每秒平方。停止重复性±0.051毫米。

集成托盘识别和跟踪意味着不需要外部RFID标签。绝对托盘识别跟踪可以实现使用一个可选的集成红外系统。

第三代SuperTrak运输机计划于今年发布。据Kleinikkink称,它将提供更高的吞吐量,更精确,能够携带更高的有效载荷。它将具有现代化和灵活的PLC接口,并能够承受冲洗。

MagneMover

MagneMotion的QuickStick直线电机运输系统自2001年以来一直存在。这种模块化系统可以让工程师以1米或0.5米的增量组装线性轨道。模块端到端放置,以创建一个线性系统,可以改造现有的组装过程,或作为一个全新的生产线平台。

快速棒HT是为高推力,高速应用。它可以承受高达4500公斤的有效载荷。最高速度是2.5米每秒,最大加速度是4克,取决于负载。该系统可容纳每米轨道最多两个搬运工。定位重复性为±1毫米。

QuickStick 100适用于中小型负载。它可以承受高达100公斤的有效载荷。最高速度为2.5米/秒,最大加速度为1g。它可以处理多达5个移动每米轨道,取决于移动的磁铁阵列。通过校准,位置重复性可达±0.1毫米。

Magnemotion公司最新的线性传输产品是MagneMover Lite。

Mattila说:“五年前,我们开始看到对更小、更轻负载移动的需求不断增长……所以我们开发了MagneMover Lite。”“它现在已经成为我们的旗舰产品。我们想要一个像火车模型一样的系统,在这个系统中你可以以任何顺序将碎片拼接在一起,创造出无尽的不同布局。”

代替大托盘,magmover Lite移动的冰球是60毫米平方。每个冰球可以携带1公斤的有效载荷。冰球可在单一和串联版本。每米跑道上最多可以有9个冰球在运动,最多可以有12个冰球在排队。

直线段的长度有1米和0.25米。左和右开关,以及90度和180度曲线也可用。

最大速度是2米每秒,最大加速度是0.2 g。位置重复性为±0.5毫米或可达±0.1毫米的过程站在运动方向。

可为需要冲洗的应用提供IP 65级版本。

iTRAK

来自雅各布斯自动化公司(现在是罗克韦尔自动化公司的一部分)的iTRAK提供了在直线、曲线或曲线轨道上的多个移动器的独立控制。

和MagneMotion公司的传送带一样,该系统也是模块化的。曲线和线性模块可以组合成任意长度或形状的系统。系统支持椭圆形、正方形、长方形和线性部署。轨道可以是水平的(与地面平行)或垂直的(与地面垂直)。它们甚至可以安装在墙上。

每个曲线和线性模块是一个独立的,多相直线电机。只需要一个电源和以太网/IP连接。在模块内的12个电磁线圈激励一个或多个,与移动机上的磁铁板接合,推动它沿着轨道前进或后退。

线性模块长400毫米。弯曲模块的半径为254毫米。两者的宽度都有50、100或150毫米。最佳宽度取决于应用程序的速度、有效载荷和加速度要求。

采用集成在每个电机模块内的绝对编码器来跟踪移动器的运动。这允许系统在不需要归航的情况下冷启动。移动器最高速度可达每秒7米,最大加速度可达10克。每个移动器可以定位,重复性为±50微米。

移动设备有高速和低速两种型号。高速移动是为要求速度超过2米每秒的应用。专为高精度运动和放置,高速移动必须使用轴承轨道系统。

低速移动的应用需要点对点的移动和速度低于2米每秒。它不需要轴承轨系统。

iTRAK系统具有分布式电源和控制架构。每个模块都有自己的伺服驱动器,需要电源和通信。电源和控制模块(PCM)在一个集中的单元中提供这些功能。每个PCM包括一个直流总线电源和一个网关模块的选项。总线通过雏菊链式电源电缆为多个模块提供电源。网关通过单独的通信电缆为每个模块提供通信支持。

XTS-Extended运输系统

Beckhoff Automation LLC的XTS扩展运输系统也是由模块化直线和曲线配置的线性伺服电机组成。每个模块都是独立的,包括线圈,驱动器和编码器。唯一的附加要求是电源和EtherCAT连接。

直线段和曲线段可以任意组合。理论上,一个系统的长度没有限制,但计算能力通常将长度限制在10米左右。

该电机提供了多个无线移动的独立控制,骑在一个坚硬的,阳极化铝导轨。每个移动器由铝制成,长55毫米,重量只有12盎司,没有工具或其他附件。六个滚轮在直线和曲线上提供无侧隙旅行。塑料涂层辊确保安静的运行和低磨损。

移动装置配有22块磁板。磁板的吸引力在很大程度上由它们的相对布置来平衡,因此滚子和钢轨不需要吸收磁铁相对较高的吸引力。

移动装置上的编码器标志向电机模块提供位置信号。搬运工可以通过他们的旗帜来区分。旗子由轻质玻璃纤维增强材料制成。以每秒1.5米的速度,移动器的定位精度可达±0.25毫米。重复性为±10微米。

推动者可以加速,刹车,定位和同步自己。它们可以移动到特定的位置或者它们可以移动到相对的位置。他们可以把自己组织起来,然后积累。它们甚至可以在运动中产生夹紧力。使用48 VDC电源,移动器可以达到每秒4米的最高速度。

搬运车可以在不使用工具的情况下拆卸或安装在滑道上。铁轨的长度可达6米。不需要对系统进行润滑。

组装线上

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