北美一家领先的医疗设备制造商遇到了一个问题:如何在不增加生产足迹的情况下扩大生产。

该公司的原始过程包括由传统托盘转移输送机连接的两个机器人组装电池，其作用为缓冲液。随着产品需求的增加，公司需要加速生产，但车间没有空间，以容纳额外的机械。该公司愿意投资一种新的自动化线路，但必须灵活地适应未来的需求，并且必须表现出比原始系统更大的投资回报。

最终，该公司投资于SuperTrak Gen3线性电机转移系统，从ATS自动化作为新的自动化线路的基础。

线性电机转移系统的工作原理是由多个线性伺服电机组成的“智能”轨道组成的原理 - 以及用强大的磁铁配备的“哑铃”动机。协调电动机中的电磁线圈的激活推动轨道周围的动器。

这种布置为自动组装提供了多种优点，包括高传输速度;加速和减速的精确控制;准确定位;能够在线上向前移动产品;独立控制单个托盘。这些功能使医疗器械制造商能够充分利用其最大的占地面积。

“SuperTrak从根本上改变了设计装配自动化的方式，因为您可以最大限度地利用您放入单元中的每件设备。您可以获得更少的空间的更多零件，“ATS自动化线性运动产品总监Simon Drexler说。

生产线的重新设计分两个阶段进行。在初始阶段，使用SuperTrak，允许制造商将两个电池分离。这样做完成了两件事。首先，SuperTrak能够单独控制穿梭列车的移动，允许不同的部分间距贯穿整个线路，这最终增加了每个车站的生产时间。这增加了吞吐量，并将系统的整体设备效率(OEE)提高了5%。其次，它使公司消除了多余的车站，并实现了30%的面积减少，从855平方英尺减少到604平方英尺。

在第二阶段，SuperTrak Gen3被用作整个线的基础，导致占地面积的额外减少14％，从604平方英尺到480平方英尺。

虽然节省空间是项目背后的主要驱动力，但改用SuperTrak在其他领域也带来了更好的性能。

例如，原来的系统使用机械停止在每个站定位托盘。这些定位特征会随着时间的推移而磨损，降低系统的定位精度。SuperTrak可以精确地定位和保持穿梭列车在其长度的任何地方，消除了机械停止的需要。

速度和清洁是其他益处。高加速度，低沉的时间和单独的梭子控制意味着加工站可以靠近在一起。此外，原始输送机系统需要致压以防止污染产品。Supertrak不会产生碎片，不需要笼罩。

最终，公司享有新系统的OEE增加了5％。通过以最小的占地面积产生更高的吞吐量，超级塔克提供了最高值，但总成本最低。并且，由于系统的灵活性和模块化，公司相信它可以适应未来的零件或流程的变化。

“医疗设备制造商的故事是超级塔克的价值的一个很好的例子，”德雷克勒说。“该公司有一个功能良好的细胞。它没有错，但公司需要在有限的空间中产生更多。它不可能复制现有机器;没有足够的空间。Supertrak在占地面积减少44％，oee的增加5％。“

下一代交通工具

线性电机传输系统不是新的ATS在2001年推出原来的超级塔克 - 但是，机电一体化，网络和软件的新发展正在放大这些系统的独特优势。如今，该技术可从多种型号和配置中的多个供应商提供。

例如，与原始版本相比，SuperTrak Gen3更快更强。每个托盘的有效载荷从1公斤增加到10公斤。最大托盘速度从1米每秒增加到4米每秒，最大托盘加速度从1克(1公斤有效载荷)增加到4克。

Gen3还具有完全可控的角落。德雷克斯勒解释说:“在第2代中，直线电机只安装在直线部分。“这些弯角就像旋转的鼓，把航天飞机从轨道的一边带到另一边。在第3代，我们消除了滚筒，所以在轨道的整个圆周上有完整的线性电机控制。”

ATS还推出了超级塔克微观。托盘可以携带最大有效载荷1.5公斤。最大托盘速度为每秒4米，最大托盘加速度为1.5克，有1.5公斤的有效载荷或5克，有0.25公斤有效载荷。虽然Gen3的最小间距为155毫米，Supertrak Micro的最小间距为50毫米。

SuperTrak Micro的一个独特功能是转移和合并功能，这使得机器可以无缝地将单个托盘转移到相邻的Micros，而不需要停下来甚至减速。

“这是一项颠覆性技术，”德雷克斯勒夸口说。“它开启了全新的机器足迹。这是理想的高混合生产。每个部分都可以根据需要采取不同的路径通过细胞。它允许你进行并行处理或创建质量检查的分支。”

新玩家

二十年前，ATS和MagneMotion（现在由Rockwell Automation拥有）是镇上唯一用于线性电机运输系统的游戏。现在，几家公司提供了该技术。

例如，来自Destaco的Camco Ique传送器允许沿直线或曲线路径独立控制多个磁力推进器。移动器可以沿着输送机以不同的速度向前或反向运动移动，以及个体，连续，批量或异步运动序列。输送机可以用轴向或径向构造水平或垂直定向。

最小动器间距为65毫米，位置可重复性为±50微米。根据电机长度，最大加速度为10g，最大速度范围为2.75至5米。电动机的长度为50,100和150毫米。

来自Bosch Rexroth Corp.的激活验证可以将托盘以150米/分钟的最大速度移动，最大加速度为1千克有效载荷，1g为10公斤有效载荷。托盘宽165毫米，可携带宽度为500毫米的夹具。每个托盘的最大有效载荷是10公斤。

一个集成的测量系统确保托盘的精确索引，消除了升降机和定位单位的需要。停止位置，通过软件设定，可以在系统周围的任何地方，甚至曲线。定位重复性为±0.01毫米。输送机通过ProfiNet或以太网I/P与任何过程控制系统进行通信。

在5月，西门子和Festo Corp.汉诺威贸易博览会上，西门子和Festo Corp.介绍了自己的线性电机转移系统，多载波系统。而不是让托盘沿着系统的周边，西门子和Festo集成的线性电动机沿着传统的托盘传送输送机，来自博世再兴的TS 2plus。线性电机推动托盘而不是带或滚子链。因此，工程师可以利用Rexroth的宽范围的模块化标准化构建块来创建自定义传送带布局。

该系统可以将重称最多50千克的装配运输。运动控制由西门子的SIMOTION和SIMATIC技术提供。数字运动数据可以直接用于编程控制器，从而降低调试时间。

线性电机架空输送机

安装在高空的无动力输送机是汽车和重型设备组装厂的支柱。它们是用来运输物品的，比如汽车门，对于托盘传送机来说太笨重了。它们通常用于在恶劣环境中移动部件，如油漆线。

传统上，电源和不动链输送机由两条轨道组成：电源轨道和自由轨道。骑在动力轨道上是一个连续移动的滚子链。骑在自由轨道上是无力的手推车。用于携带组件的框架和固定装置附着在手推车上。名为Pusher Dogs的小型机械设备位于移动链上以规则的增量位置，并沿着传送带沿着传送带推动手推车。当手推车接触机械停止或另一台小车时，它脱离推动器狗并停止，允许产品积聚或运营商进行装配操作。

现在，库卡推出了Bolt，一种基于线性电机而非链传动的架空输送机。每个电机内嵌的位置传感器可以让工程师准确地知道每个载体在任何时候的位置。它还能独立、双向地控制各个载波。加速度，减速，速度和位置是可编程的。

该输送机包括挤出的铝轨道，来自Magnemotion，零维护载体和滚轮簇轮组件的固态QuickStick线性电动机。缓冲区允许一个系统以稳定的速率馈送另一个系统，并且如果消耗减慢或停止线路，则将生产系统的输出存储在一起。

“制造业并不完美，”库卡先进技术集团的主任Kevin Laurence说。“你永远不会有一个码头，并以相同的速度进入另一个码头。”

缓冲区解决了这一挑战。然而，由于车身商店朝着混合模型组装移动并假设生产更多子系统，用传统的电源输送机缓冲通常差不足。“这些缓冲系统简单地发展到原始意图之外，”劳伦斯解释道。“应该保持植物运行的系统没有必要的敏捷性 - 并且易于停机本身。”

BOLT是为易于维护而设计的。劳伦斯说:“从本质上讲，KUKA BOLT系统很少会出问题，因为它的组件太少了。”

“线性电机的健康状况被独立监控电源抽取变化以实现预测性维护，”他补充道。

如果滚轮簇或车轮需要修复，系统精确地针对哪个载波具有该问题。与基于摩擦的系统相比，可以从轨道外部易于访问可修复的部件。

工件载体的独立控制助剂测序。通过传统的无功系统，汽车制造商经常建立“选择性银行”，用单独的输送机运输每个模型的零件。螺栓解决了这个问题。

虽然常规的电源输送机仅在一个方向上运行，但螺栓是双向的。“当生产和消费系统失效时，双向功能特别有用，”劳伦斯说。