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如何选择一款合适的电驱传输产品

时间:2019-05-15来源: 智造商 作者:麥總mcrazy

导语:有关电驱传输技术(或称独立小车、磁悬浮传输技术),我们已经谈了很多了。个人觉得,这项技术已经在产品的入市周期曲线(Adoption Curve)上,从创新者(Innovators)时期进入到早期用户(Early Adopters)阶段了。

有关电驱传输技术(或称独立小车、磁悬浮传输技术),我们已经谈了很多了。个人觉得,这项技术已经在产品的入市周期曲线(AdoptionCurve)上,从创新者(Innovators)时期进入到早期用户(EarlyAdopters)阶段了。

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一方面,市面上能够提供这种技术的供应商已经有了好几家,比如:B&R、Beckhoff、RockwellAutomation、Rexroth...等等,并且它们的解决方案也都已经相对完整成熟;另一方面,市场对柔性传输技术也已经有了相对普遍的认知度,很多用户已经能够看到它的价值所在,开始主动考虑使用这项技术了。

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PicSource:BoschRexroth|ActiveMover

本期我们就来讨论下,应该如何选择一款合适的电驱传输产品。

既然是在选用一种用于物料输送的技术,那么要在线路上传输的产品、部件...等物料的重量自然就是我们首先要去考虑的部分了。不同品牌系列的电驱传输产品在这方面的表现还是有不小的差异的。

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PicSource:Beckhoff|XTS

从各家官方公布的数据看,目前市面上电驱传输系统的负载承重能力大都在几公斤范围内,如果物料重量比较轻,那么能够满足需求的方案还是不少的,例如:ACOPOStrak的最大承重为2kg,XTS为5kg,MagneMotionLITE为6kg,SuperTrak则为10kg...。

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PicSource:KUKA|BOLT

而反之如果系统中需要传输的物料比较重,那么可供选择的选项就不多了,因为只有少数品牌的传输系统具备几十公斤以上的承重能力,例如:iTRAK的最大承重为40kg,MagneMotion的QuickStick则可达100~5000kg。

同样因为是为产线物料输送系统服务的,其在物料传输的路径和轨迹上的设计规划,对于电驱传输产品的选择也是非常重要的。

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PicSource:FESTOAG&Co.KG

从产品本身的技术原理看,电驱传输本身是以模块化的长定子直线电机为基础的,本质上其实就是一个多轴集成化运动控制系统,因此同样也会遇到在机械、电气、控制、网络通讯...等方面的容量限制,加之上面提到的负载重量的因素,各品牌在产品定位的策略上必然是要有所取舍的,这自然也就带来了不同款电驱产品在轨道布局灵活性上的差异。

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PicSource:B&R|ACOPOStrak

而从具体的应用场景看,各类输送线对于物料传输轨迹的要求往往是很不一样的,例如:系统线路的长短、有多少转向弯道、是否需要分道变轨...等等。因此在引入电驱传输技术时,我们非常有必要根据输送系统自身的实际需要,选择合适的产品系列。

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PicSource:RockwellAutomation|iTRAK

对比下几款主流产品不难发现,如果输送线总长度在几十米以内,且只有一根轨道,那么像iTRAK、SuperTrak或ActiveMover这样的输送系统就能够满足要求了;但如果输送线很长,超过几十甚至上百米,并且除了直道还要有转向弯道和分道变轨,那就需要考虑使用ACOPOStrak、MagneMotion或者新版XTS这类产品了;而如果标准轨道模块系统无法满足需求,那就有必要采用类似MagneMotion这样的定制化轨道和小车解决方案了。

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PicSource:B&R|ACOPOStrak

另外,考虑到当前电驱传输系统的采购成本还是相对比较高的,动辄近十万块甚至十几万一米的价格,让很多用户只能在局部小范围关键区段上使用这项技术,并将其与传统机电输送线混合使用。这种情况下,目测就只能用ACOPOStrak、MagneMotion这样的产品了。

前面谈到都是作为输送系统来说的基本使用需求,但是别忘了,我们使用电驱传输技术的目的是为了实现一些传统机电系统无法达到的应用性能。

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PicSource:RockwellAutomation|iTRAK

比如为了提升系统产能和效率,而追求更高的物料输送速度。这里面对于电驱系统的要求其实会有速度和加速度两方面的考虑。因为使用了直线电机技术,目前大部分电驱传输系统都能够达到4m/s以上的速度和5g以上的加速度,而iTRAK和XTS甚至还可以达到10g的加速度。

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PicSource:Beckhoff|XTS

再比如,因为物料小车的运动是由电磁轨道线圈直接驱动的,当中没有皮带、链条、齿轮...等各种复杂的机械传动机构,所以电驱传输系统很容易就能够实现较一般物料传输线高得多的运动控制精度。例如:iTRAK的重复定位精度为±30μm,而XTS和SuperTrak在这方面更是达到了±10μm的级别。这对于一些精密加工类(如电子半导体)生产线来说,将有助于其减少在输送线路中使用额外定位装置和工作台的数量,甚至将其彻底省去。

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PicSource:RockwellAutomation|MagneMotion

值得注意的是,并非所有物料输送应用都会对运行速度和控制精度提出如此高的要求,很多时候仅仅是借助物料小车可以各自独立运动这一特点,就已经能够对系统运转的节拍效率起到极大的优化和改善作用了。比如:在一些工业产线和物流输送线应用中,引入电驱传输技术主要是为了替代传统的“智能皮带”。此时,其实是可以考虑使用一些比较经济的电驱解决方案的,如:MagneMotion。

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PicSource:Beckhoff|XTSHygienic

除了上面这些与应用场景直接相关的硬性需求以外,电驱传输产品的环境特性和操作体验或许也是需要我们去考虑的,例如:

是否具备足够的环境防护等级以适用于特殊应用场合(如:洁净车间);

轨道系统和物料小车...等机械组件在安装维护上的易用性如何;

驱动、控制和网络通讯方面有着怎样的系统架构;

软件环境,尤其是在物料小车的路径规划上,是否方便系统的设计开发与调试维护;

...

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PicSource:B&R|mappTRAK

不过在我看来,当前各款产品在上述几处的差异,往往并不一定能成为我们选择使用哪种电驱技术的决定性因素。现阶段电驱传输产品的选型,重点还是需要关注:

基本需求:物料重量和系统灵活性

性能提升:运行速度和控制精度

当然,还有一个最重要的部分,就是:

成本!!!

这么敏感的话题,咱们还是留到以后慢慢细聊吧...


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