為複雜機械設備打造的智慧解決方案

作者 : Jeff Barnes,Molex

先進的模組化技術有助於簡化十分複雜的工業機械和機器人,從而提高機器的功能性、 智慧性與互連效能。

現代化的機械設備與人體非常相似,經過持續進化而能支援一系列精密技術與製程──專屬運算裝置有如大腦,機器框架就是骨骼,而機器的馬達、輸送帶和機器人則可視作肌肉,負責起重、推進、組裝與托盤包裝作業。

無所不在的感測器代表了五種感官,機警地監視著周遭環境。處於機械中心位置的是可程式化邏輯控制器(PLC),用以同步動作並確保邏輯與功能上的安全性,從而保護工廠作業人員、原物料和機械設備。

複雜性

一台機器上充裕的電源、訊號和資料點或許可以比作人體神經系統。機械設備上的每個電源、訊號和資料點(I/O)都需要可靠而又安全地連接至配電盤或控制機櫃。

在複雜的機器或組裝生產線上,I/O的數量可能達到數百個或者更多。機器上傳統的硬接線屬於非常耗費人工的作業,會產生迷宮般錯綜複雜的點對點觸點,需要剝線(stripping)、焊接,可能還需要額外的壓線作業(crimping)。

每個連結點在出貨前就必須完成接線並接受充分測試,然後拆解運輸到客戶的現場重新組裝。除錯工作往往需要電氣技師和工程師的參與。而每重複一次接線及拆開電線的工作,就會為機器製造商增加一分風險。

此外,在工廠內對眾多馬達和驅動器的例行維護或故障排除作業,也需要斷開並重新連接數百個接點,才能發現並解決問題。

Brad Harsh IO模組、PAC/PLC通訊模組、Brad Power Tee以及GW Connect重型連接器(HDC)解決方案的設計都針對製造業應用環境進行了加固。

Brad Harsh IO模組、PAC/PLC通訊模組、Brad Power Tee以及GW Connect重型連接器(HDC)解決方案的設計都針對製造業應用環境進行了加固。

模組化

 簡化機械設備的調試和維護,對機器製造商來說是龐大的利益。而模組化連結可以帶來重大的優勢:

  • 顯著縮短試機時間;
  • 出色的機械穩定性與效能,IEC 標準化;
  • 加快維護和故障排除的速度;
  • 縮短停機時間並提高生產效率。

如果在機器設備中採用自訂組態的模組化元件,技術人員可以快速將機器斷開,然後直接插入到可攜式測試設備當中。模組化可提供充分的靈活性與可擴展性,能夠對機器和生產線進行快速的組態、修改或擴展。Molex的產品就包含一系列模組化的機載與機櫃電源、訊號和資料解決方案。

重載連接器

工業廠房與製程會是較惡劣的環境,環境中的液體、灰塵及其他污染物存在進入到連接器外殼的風險。專用模組化連接器的設計和構造不但可提供安全可靠的連結,還能保護元件免受污染。

例如Molex的重載連接器(heavy duty connector,HDC)解決方案,在各類高要求的應用中都可提供可靠的效能。閉鎖結構(locking mechanism)可確保安全的密封效果,而耦合的穩定性則可防止由於振動或衝擊而造成意外斷開。

工業自動化應用連接器

Molex還有堅固的Brad連接解決方案,是機器設計和工業自動化產業值得信賴的產品。Brad M23 解決方案主要用於自動化和物料搬運中的電源應用。Brad M12 連接器的設計可良好耐受惡劣的工業環境與氣候環境,為自動化設備中的控制元件確保可靠連接效果。

Brad M12電線組和加固的MPIS保險箱可簡化惡劣工廠環境下的接線作業。

Brad M12電線組和加固的MPIS保險箱可簡化惡劣工廠環境下的接線作業。

這類高品質的連接器支援快速簡單地替換工業機械中的感測器、編碼器、交換機和其他輸入輸出設備。

Brad Ultra-Lock系統與M12相容,其設計能為工業環境下IP67/IP68/IP69K等級的密封連接使用推拉式連接器帶來便利。這種推拉式連接器採用了專利的「按下鎖定」技術,能為感測器、致動器及其他控制裝置提供安全可靠的連接效果。Ultra-Lock 技術提供的密封功能在效能與可靠性上超過了傳統的螺紋式連接器。

Brad混合式連接器系列基於圓形的M12螺紋介面設計,在自動化控制設備和機器設計中佔用的空間更少,整合了電源和資料訊號線,因而降低了布纜的要求並可縮短安裝時間。

Brad HarshIO模組

可在機器上安裝的Brad HarshIO模組支援所有主要的工業通訊網路 PLC 連接與協定,包括 PROFIBUS-DP、DeviceNet、CANopen、Modbus TCP、EtherNet/IP和PROFINET IO。Brad HarshIO 模組與M12連接器相容,配有診斷用LED,可提供網路、電源和I/O的狀態資訊。HarshIO模組採用了適用於EtherNet/IP的QuickConnect,以及用於PROFINET的快速啟動技術,重複作業機器人能夠快速精確地進行工具自動切換。

有些機器製造商一直尋求在惡劣環境下實現高成本效益、高密度、高效能以及無縫整合的現場匯流排連接,結合適用於EtherNet/IP和PROFINET的Brad IO-Link主模組在與IO-Link數位集線器,可以滿足該類需求。

這類別模組支援 IO Link 通訊標準,可將數位鏈路向下延伸到感測器和致動器的水準。結合Brad IO Link數位IO集線器和類比轉接器使用,可以增強模組的功能。Brad IO-Link解決方案將機器資訊集中到一個網路功能節點上,可應用於輸送帶、機器人、填裝站、打標籤作業、托盤包裝及機械手臂末端執行器。

模組化的電源和連接解決方案的設計,能為複雜的機械設備以及機器人系統提供快速調試功能,減少所需的人工並加快生產時程。這只是取得投資報酬的開始,營運和商業上的優勢會隨著時間而放大,將工業機械和自動化系統的電氣調試時間縮短達 80%,並且將總裝機成本減少到以前的一半。

 

本文由Molex供稿

 

 

 

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