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用智能连接模块简化复杂机械操作

发布时间:2020-08-24 13:34:00 点击量:

 专用的计算设备作为大脑,机械设备的框架构成骨骼,而机器的电机、传送带和机器人则可视作肌肉负责起重、推进、装配与托盘包装作业。无处不在的传感器代表了五种感官,机警的监视着周边环境。处于机械设备中心位置的是可编程逻辑控制器 (PLC),对运动进行同步并确保逻辑与功能上的安全性,从而为工厂中的人员、物资和机械设备提供保护。

1 复杂性

1台机器上充裕的电源、信号和数据点或许可以比作人体的神经系统。机械设备上的每个电源、信号和数据点 (I/O) 都需要可靠而又安全的连接到配电盘或控制机柜。在复杂的机器或装配线上,I/O 的数量可能达到数百个或者更多。机器上传统的硬接线属于非常耗费人工的作业,会产生迷宫般错综复杂的点对点触点,需要剥线、焊接,可能还需要额外的压线操作。

每个连接点在发货前就必须完成接线并接受充分测试,然后拆解运输到客户的现场重新装配起来。调试工作往往需要电工和工程师的参与。此外,每重复1次接线及拆开电线的工作,就会为机器制造商增加一分风险。另外,在工厂,对众多电机和驱动器的例行维护或排错作业也需要断开并重新连接数百个接点,然后才能找到并解决问题。


2 模块化

机器制造商对于简化机械设备的调试和维护有着极大兴趣。模块化的连接可以带来重大的优势。

● 显著缩短调试时间;

● 出色的机械稳定性与机械性能,IEC 标准化;

● 加快维护和排错的速度;

● 缩短停机时间并提高生产效率。

在机器设备中,如果采用了定制配置的模块化组件,那么技术人员可以快速的将机器断开,然后直接插入到便携式测试设备当中。模块化可提供充分的灵活性与可扩展性,以便对机器和生产线进行快速的配置、修改或扩展。

Molex的产品组合中包含一系列模块化的机载及柜内的电源、信号和数据解决方案(图1)。

图1 Brad Harsh IO 模块、PAC/PLC 通信模块、Brad Power Tee 以及 GW Connect 重载连接器 (HDC) 解决方案的设计都针对制造业环境进行了加固
图1 Brad Harsh IO 模块、PAC/PLC 通信模块、Brad Power Tee 以及 GW Connect 重载连接器 (HDC) 解决方案的设计都针对制造业环境进行了加固
1)Molex重载连接器

工业厂房与工序都处于较为恶劣的工作环境,环境中的液体、灰尘及其他污染物存在进入到连接器外壳的风险。专用模块化连接器的设计和构造不但可提供安全可靠的链接,还能保护组件免受污染。Molex的重载连接器解决方案在各类高要求的应用中都可提供可靠的性能。闭锁结构可确保安全的密封效果,而耦合的稳定性则可防止由于振动或冲击而造成意外断开。

2)用于工业自动化的 Brad连接器

Brad 连接解决方案设计稳健,在机器设计和工业自动化行业是一个值得信赖的品牌,并且也是支柱产品。Brad M23 解决方案主要用于自动化和物料搬运中的电源应用。Brad M12 连接器的设计可良好耐受恶劣的工业环境与气候环境,品质出色,可为自动化设备中的控制元件确保极其可靠的连接效果。这类高品质的连接器使得可以迅速而又方便的更换掉工业机械中的传感器、编码器、交换机和其他输入输出设备(图 2)。

图2 Brad M12 电线组和加固的 MPIS 保险箱可简化恶劣工厂环境下的接线作业图2 Brad M12 电线组和加固的 MPIS 保险箱可简化恶劣工厂环境下的接线作业
Brad Ultra-Lock 系统与 M12 兼容,其设计可使工业环境下 IP67/IP68/IP69K 等级的密封连接使用推拉式连接器,带来极大的便利。这种推拉式连接器采用了专利的“按下锁定”技术,可以为传感器、致动器及其他控制装置提供安全可靠的连接效果。Ultra-Lock 技术提供的密封功能在性能与可靠性上超过了传统的螺纹式连接器。

Brad 混合式连接器系列基于圆形的 M12 螺纹接口设计,在自动化控制设备和机器设计中占用的空间更少,集成了电源和数据信号线,因而降低了布缆的要求并可缩短安装时间。

3)Brad HarshIO模块

可在机器上安装的 Brad HarshIO 模块支持所有主要的工业通信网络 PLC 连接与协议,包括 PROFIBUS-DP、DeviceNet、CANopen、Modbus TCP、EtherNet/IP 和 PROFINET IO。Brad HarshIO 模块与 M12 连接器兼容,配有诊断用 LED,可提供网络、电源和 I/O 的状态信息。HarshIO 模块采用了适用于 EtherNet/IP 的 QuickConnect,以及用于 PROFINET 的快速启动技术,重复作业机器人能够快速精确地进行工具自动切换。

有些机器制造商一直在寻求能在恶劣环境下实现高成本效益、高密度、高性能以及无缝集成的现场总线连接,适用于 EtherNet/IP 和 PROFINET 的 Brad IO-Link 主模块在与 IO-Link 数字集线器结合到一起后,可以满足他们的需求。这类模块支持 IO Link 通信标准,可将数字链路向下延伸到传感器和致动器的水平。在结合 Brad IO Link 数字 IO 集线器和模拟适配器使用后,可以增强模块的功能。Brad IO-Link 解决方案将机器信息集中到一个网络功能节点上,可理想用于输送线、机器人、充装站、标签作业、托盘包装及末端工具。

3 结束语

模块化的电源和连接解决方案的设计可为复杂的机械设备以及机器人系统提供快速调试功能。减少调试所需的人工并加快调试速度,这仅仅意味着投资回报的开始,运营和商业上的优势会随着时间而逐渐加大,可以将工业机械和自动化系统的电气调试时间缩短达 80%,并且将总装机成本减少到以前的一半。

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