Llinellau cynhyrchu awtomataidd yw systemau craidd gweithgynhyrchu diwydiannol modern, ac mae eu gweithrediad effeithlon yn dibynnu ar waith cydgysylltiedig cydrannau allweddol lluosog.
Mae angen i'r cydrannau hyn nid yn unig fodloni gofynion technegol cywirdeb uchel a sefydlogrwydd uchel, ond mae angen iddynt hefyd addasu i anghenion cynhyrchu amrywiol gwahanol ddiwydiannau (megis modurol, electroneg a bwyd). Mae'r canlynol yn ddadansoddiad manwl o gydrannau craidd llinellau cynhyrchu awtomataidd o safbwyntiau dosbarthiad swyddogaethol, egwyddorion technegol, a chymwysiadau diwydiant.
Cydrannau Trosglwyddo a Rheoli Mudiant
Servo Motors a Gyrwyr
Fel "calon pŵer" llinellau cynhyrchu awtomataidd, mae moduron servo yn sicrhau symudiad manwl gywir o offer megis breichiau robotig a gwregysau cludo trwy reoli cyflymder, torque a lleoliad yn gywir. Mae eu paramedrau craidd yn cynnwys pŵer (fel arfer yn amrywio o 0.1-100kW), ystod cyflymder (0-6000rpm), a datrysiad amgodiwr (hyd at 23 did). Mae gyrwyr yn gyfrifol am drosi signalau rheoli yn weithrediadau modur a rhaid iddynt fod â galluoedd ymateb cyflym (lefel milieiliad) a gwrth-ymyrraeth. Er enghraifft, mewn llinell gynhyrchu weldio modurol, mae angen i fodur servo gwblhau lleoliad y ffagl weldio o fewn 0.1 eiliad, gyda gwall wedi'i reoli o fewn ±0.01mm.
Gostyngwyr Cyflymder: Mae gostyngwyr cyflymder yn darparu pŵer sefydlog i offer trwm (fel uniadau robot a pheiriannau castio marw) trwy leihau cyflymder modur a chynyddu trorym. Mae mathau cyffredin yn cynnwys gostyngwyr cyflymder planedol (cywirdeb uchel, hyd oes hir), gostyngwyr cyflymder harmonig (maint bach, cymhareb lleihau mawr), a gostyngwyr cyflymder RV (capasiti llwyth uchel). Er enghraifft, mae robotiaid diwydiannol fel arfer yn defnyddio gostyngwyr cyflymder RV yn eu cymalau, gyda'r trorym graddedig yn cyrraedd sawl mil o fetrau Newton ac ailadroddadwyedd o ±0.02mm.
Canllawiau Llinol a Sgriwiau Pêl: Mae canllawiau llinol yn cyflawni symudiad llinellol manwl uchel trwy ffrithiant treigl ac fe'u defnyddir yn helaeth mewn offer peiriant CNC, argraffwyr 3D, ac offer arall. Mae eu gallu llwyth yn dibynnu ar led y canllaw (15-55mm fel arfer) a lefel rhaglwytho. Mae sgriwiau pêl yn trosi mudiant cylchdro yn fudiant llinol, gyda chywirdeb traw yn cyrraedd ± 0.005mm/300mm. Mewn offer gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion, mae angen rheoli eu gwall lleoli ar lefel nanomedr.
Cydrannau Synhwyro a Canfod
Synwyryddion: Synwyryddion yw "system synhwyraidd" llinell gynhyrchu awtomataidd, gan gynnwys synwyryddion ffotodrydanol (canfod presenoldeb / lleoliad gwrthrychau), synwyryddion pwysau (monitro pwysedd system hydrolig), a synwyryddion tymheredd (rheoli prosesau gwresogi). Er enghraifft, mewn llinell gynhyrchu pecynnu bwyd, mae angen i synwyryddion ffotodrydanol ganfod taith cynnyrch o fewn 0.1 eiliad, gan sbarduno camau pecynnu dilynol; mae angen i synwyryddion pwysau mewn peiriannau mowldio chwistrellu fonitro'r pwysau toddi mewn amser real i sicrhau cysondeb cynnyrch.
Systemau Arolygu Gweledigaeth: Gall systemau arolygu gweledigaeth sy'n seiliedig ar gamerâu diwydiannol gyflawni adnabod diffygion cynnyrch, mesur maint, a chanllawiau lleoli. Mae eu paramedrau craidd yn cynnwys datrysiad (hyd at 50 miliwn o bicseli), cyfradd ffrâm (cannoedd o fframiau yr eiliad), a math o ffynhonnell golau (LED, laser, ac ati). Mewn llinellau cydosod cydrannau electronig, mae angen i systemau gweledigaeth gwblhau archwiliad ansawdd sodro pin sglodion o fewn 0.5 eiliad, gyda chywirdeb cydnabyddiaeth i lawr i lefel y micromedr.
Cydrannau Gweithredu a Thrin
Robotiaid Diwydiannol: Mae robotiaid diwydiannol yn cyflawni symudiadau cymhleth trwy -gysylltu aml-ar y cyd. Mae eu cydrannau craidd yn cynnwys breichiau robotig, effeithyddion terfynol (fel grippers a fflachlampau weldio), a systemau rheoli. Mae cynhwysedd llwyth yn amrywio o ychydig cilogram i sawl tunnell, gyda chywirdeb ailadroddadwyedd i lawr i ± 0.05mm. Mewn llinellau cydosod modurol, rhaid i robotiaid gwblhau gosodiad drws o fewn 3 eiliad, gyda chywirdeb rheoli torque yn cyrraedd ± 5%.
Cydrannau Niwmatig: Mae systemau niwmatig yn gyrru actiwadyddion (fel silindrau a grippers) gan ddefnyddio aer cywasgedig, gan gynnig manteision fel ymateb cyflym a chost isel. Mae strôc silindr fel arfer yn amrywio o 10-2000mm, gyda gwthiad yn cyrraedd degau o dunelli. Mewn llinellau didoli bwyd, rhaid i grippers niwmatig afael â chynhyrchion o fewn 0.2 eiliad a meddu ar ymwrthedd cyrydiad.
Cydrannau Rheoli a Meddalwedd
PLC (Rheolwr Rhesymeg Rhaglenadwy)
CDPau yw "ymennydd" llinellau cynhyrchu awtomataidd, gan alluogi cysylltu offer, rheoli rhesymeg, a chaffael data trwy raglennu. Mae eu pwyntiau mewnbwn/allbwn yn amrywio o ddegau i filoedd, gyda chyflymder prosesu yn cyrraedd lefelau nanosecond. Mewn llinellau cynhyrchu cemegol, mae angen i CDPau fonitro data o gannoedd o synwyryddion mewn amser real a rheoli paramedrau megis agoriad falf a thymheredd adwaith.
Offer Rhwydweithio Diwydiannol
Mae switshis Ethernet diwydiannol, modiwlau fieldbus, ac offer arall yn galluogi-cyflymder cyfathrebu uchel rhwng dyfeisiau (cyflymder hyd at 10Gbps), gan gefnogi trosglwyddo data amser real a monitro o bell. Mewn ffatrïoedd smart, mae angen i rwydweithiau diwydiannol gwmpasu miloedd o nodau, gyda hwyrni yn cael ei reoli i lefel milieiliad.
Cydrannau Ategol a Chefnogol
Rhaid i'r ffrâm, fel strwythur ategol yr offer, feddu ar anhyblygedd uchel (gall llwyth statig gyrraedd degau o dunelli) a gwrthsefyll dirgryniad. Mae'r rheiliau canllaw wedi'u peiriannu'n fanwl (garwedd wyneb Ra Llai na neu'n hafal i 0.8μm) i sicrhau gweithrediad llyfn yr offer. Mewn offer peiriant CNC, rhaid rheoli anffurfiad ffrâm o fewn ± 0.01mm / m.
Systemau Iro a Selio: Mae'r system iro yn lleihau traul mecanyddol ac yn ymestyn oes offer trwy gyflenwad olew awtomatig; mae'r system selio yn atal ymwthiad llwch a hylif, gan amddiffyn cydrannau hanfodol. Er enghraifft, mewn blychau gêr tyrbinau gwynt, rhaid i'r system iro weithredu'n sefydlog mewn amgylcheddau sy'n amrywio o -40 gradd i 80 gradd, a rhaid i'r morloi fod â hyd oes sy'n fwy na 10 mlynedd.