智能柔性環(huán)形線智能制造領(lǐng)域新趨勢

   　傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展大致可以分成以下幾個階段，第一代是工業(yè)制造1.0時代，主要是人工生產(chǎn)作用生產(chǎn)線，也是最早的流水線方式，它主要以鏈式以及摩擦傳動為主，也就是皮帶類型生產(chǎn)線。后來進入工業(yè)制造2.0時代或者3.0 時代，就是所謂的半自動化以及自動化產(chǎn)線階段，典型應(yīng)用就是加入了很多旋轉(zhuǎn)伺服系統(tǒng)，以及同步帶、直線電機等等。到第三個階段即工業(yè)4.0時代，智能柔性生產(chǎn)線被引入，典型應(yīng)用就是磁懸浮柔性環(huán)形線，當(dāng)然環(huán)形線的種類也分為幾種，包括環(huán)型的、接駁直線型方式等等。

　　目前用戶對產(chǎn)線個性化的要求越來越高，包括對數(shù)字化需求、人力因素、客戶不確定性等等，同時多品種、小批量生產(chǎn)對于產(chǎn)線也提出了各種各樣的需求，例如要求產(chǎn)線的生產(chǎn)力不斷提高，保持更高的產(chǎn)品品質(zhì)，柔性化生產(chǎn)能力，高速/高精密產(chǎn)線等?！　?無法異步、非固定節(jié)拍生產(chǎn)，無法同步運動;

圖 1 磁懸浮柔性線和撥叉機構(gòu)、皮帶線的技術(shù)性能對比

      圖1列出了磁懸浮柔性線和撥叉機構(gòu)、皮帶線的技術(shù)性能對比。從中可見，在柔性化、穩(wěn)定性、維護方便性、智能化和投資回報率方面，磁懸浮柔性線都突顯出很大的優(yōu)勢。

　傳統(tǒng)產(chǎn)線的“痛點”

　　柔性環(huán)形線的發(fā)展趨勢，是由于傳統(tǒng)的技術(shù)解決不了客戶對于高速、高精密、柔性化的要求。傳統(tǒng)的一些物流線(主要指皮帶、鏈條傳輸系統(tǒng))的“痛點”：

　　● 皮帶傳輸摩擦?xí)r會產(chǎn)生一些粉塵顆粒，影響到產(chǎn)品的品質(zhì)，尤其是在面板行業(yè)對于車間的潔凈度要求很高;

　　● 生產(chǎn)效率低(速度慢，精度差)，例如皮帶需要進行第二次定位;

　   ● 成本高，維護困難，能耗高;

　　● 擴展性差。

　　制造業(yè)客戶的“痛點”在于對高速產(chǎn)線的需求(4s， 3s線體)，而傳統(tǒng)線體設(shè)計上下料的時間就是“瓶頸”， 不可能達到柔性產(chǎn)線的產(chǎn)率，另外客戶要求能快速換型，4 個小時完成產(chǎn)品換型，目前只有磁懸浮柔性環(huán)形線可滿足用戶需求?！?/p>

　　磁懸浮傳輸技術(shù)原理、架構(gòu)及優(yōu)勢

　　(1)磁懸浮傳輸線的技術(shù)原理和優(yōu)勢

　　● 效率高：高加速、高速、高精密、無需二次定位;

　　● 靈活性高：每一個動子都可以獨立控制，可實現(xiàn)同步/異步控制，負載的區(qū)間大;

　　● 無塵等級高：沒有線纜拖動，沒有顆粒粉塵;

　　● 通用性高：模塊化設(shè)計，制造周期短;

　　● 擴展性高：定子可以延展到500米，動子數(shù)量可增加至256個;

　　● 設(shè)備占地空間可節(jié)省40%以上。

　　(2)磁懸浮系統(tǒng)的基本類型

　　磁懸浮系統(tǒng)大致分成兩大類：環(huán)形線、接駁型，其中，接駁型又可分為全直驅(qū)以及直驅(qū)+皮帶混合型兩種。

標準環(huán)形線                                        方形環(huán)形線

　　變軌環(huán)形線

圖 2 iTS 環(huán)形線分類

       iTS環(huán)形線原理及分類

　　環(huán)形線的基本原理是：動子是一個無線纜磁鐵，定子集成了磁懸浮專用驅(qū)動器和線圈，整個定子和動子組成了基本磁懸浮直驅(qū)電機。環(huán)形線的一個基本標準是跑道型， 因為采用的是模塊化生產(chǎn)方式，因此每一個定子都是模塊化的。圓弧導(dǎo)軌中間可以插直線段組成一個方形的環(huán)形線，根據(jù)需要來選擇。目前環(huán)形線主要包括標準環(huán)形線、方形環(huán)形線以及變軌環(huán)形線三種如圖2所示。

　　接駁型環(huán)形線的技術(shù)原理與環(huán)形線基本相同，接駁型又分成了全直驅(qū)方式、直驅(qū)+皮帶回流方式等。接駁線分為水平接駁型、上下接駁型、上下接駁皮帶混合型、水平接駁皮帶混合型。