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WORLD OF INDUSTRIES 07/2018 (CN)

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WORLD OF INDUSTRIES 07/2018 (CN)

通 过 制 动 器 监

通 过 制 动 器 监 控 和 控 制 智 能 模 块 迎 接 工 业 4.0 的 挑 战 麦 尔 传 动 技 术 公 司 的 新 模 块 可 以 快 速 方 便 地 监 控 安 全 制 动 器 , 并 促 进 机 器 和 设 备 的 均 匀 减 速 。 这 些 智 能 模 块 为 预 测 性 维 护 和 故 障 识 别 创 造 了 先 决 条 件 , 从 而 提 高 了 机 器 和 系 统 的 生 产 率 。 驾 驶 汽 车 时 , 驾 驶 员 使 用 脚 部 制 动 器 有 针 对 性 地 减 速 车 辆 。 当 汽 车 高 速 行 驶 时 , 没 有 人 会 想 到 拉 动 手 刹 或 驻 车 制 动 器 。 这 一 原 理 同 样 适 用 于 具 有 动 态 制 动 程 序 的 设 备 和 机 器 应 用 , 这 些 通 常 需 要 受 控 均 匀 减 速 。 然 而 , 与 汽 车 制 动 器 不 同 , 电 磁 安 全 制 动 器 仅 具 有 2 个 与 设 计 相 关 的 操 作 条 件 , 即 存 在 制 动 扭 矩 与 制 动 扭 矩 被 取 消 , 因 此 每 个 制 动 过 程 由 通 过 弹 簧 压 力 确 定 的 最 大 可 用 制 动 扭 矩 来 实 施 。 在 包 括 诸 如 物 料 搬 运 卡 车 在 内 的 设 备 上 , 负 载 会 出 现 变 化 , 制 动 器 在 设 计 中 会 考 虑 最 大 负 载 。 然 而 , 以 完 全 制 动 扭 矩 操 作 并 不 总 是 切 实 可 行 的 。 其 结 果 便 是 , 在 部 分 负 载 的 情 况 下 , 更 猛 烈 的 减 速 会 导 致 运 输 货 物 的 损 坏 , 甚 至 导 致 车 轮 的 阻 塞 或 打 滑 。 在 诸 如 薄 膜 包 装 机 的 应 用 中 , 扭 矩 随 着 包 裹 半 径 的 增 大 和 减 小 而 变 化 , 通 过 相 应 调 节 制 动 扭 矩 对 张 力 进 行 限 制 对 于 材 料 的 保 护 而 言 通 常 十 分 重 要 , 对 于 机 器 设 计 也 是 如 此 。 出 于 这 个 原 因 , 制 动 专 家 麦 尔 传 动 技 术 公 司 现 已 开 发 出 Roba - torqcontrol 模 块 , 这 是 一 种 智 能 且 极 具 成 本 吸 引 力 的 解 决 方 案 , 借 此 可 实 现 可 调 制 动 反 应 , 并 使 机 器 达 到 既 定 的 静 止 状 态 。 此 模 块 可 以 使 用 24 或 48 V 直 流 电 压 运 行 , 并 控 制 额 定 线 圈 电 流 为 10 或 5A 的 制 动 器 。 通 过 2 个 数 字 输 入 , 制 动 摩 擦 盘 上 产 生 的 接 触 力 可 以 指 定 为 标 称 弹 簧 力 的 30%、50%、75% 或 100%。 或 者 , 也 可 以 实 现 0-10 V(30-100%) 的 无 级 模 拟 指 定 信 号 。 MOTION AND DRIVES 轻 柔 且 合 适 的 制 动 过 程 该 电 子 制 动 扭 矩 控 制 的 先 决 条 件 为 , 系 统 必 须 测 量 诸 如 负 载 、 速 度 或 加 速 度 等 操 作 条 件 , 并 将 这 些 测 量 值 转 换 为 Roba - torqcontrol 模 块 的 特 定 信 号 。 来 自 麦 尔 传 动 技 术 公 司 电 子 开 发 团 队 的 Frank Timmler 解 释 说 :“ 如 果 将 此 模 块 用 于 闭 合 控 制 回 路 系 统 , 则 能 够 运 行 既 定 的 速 度 递 减 , 即 根 据 要 求 轻 轻 地 使 机 器 静 止 。 使 用 该 模 块 , 我 们 可 以 在 运 行 期 间 连 续 改 变 制 动 摩 擦 盘 上 的 接 触 力 , 从 而 调 节 制 动 扭 矩 。 另 外 , 对 于 需 要 恒 定 制 动 扭 矩 且 具 有 严 格 公 差 极 限 的 应 用 , 能 够 通 过 这 种 制 动 扭 矩 控 制 技 术 , 补 偿 对 制 动 扭 矩 一 致 性 的 负 面 影 响 。 令 我 们 的 客 户 尤 为 满 意 的 一 点 是 ,Roba - torqcontrol 01 通 过 Roba - torqcontrol 模 块 , 公 司 开 发 出 一 种 智 能 解 决 方 案 , 机 器 借 此 可 以 均 匀 减 速 并 达 到 规 定 的 静 止 状 态 02 除 切 换 状 态 外 ,ROBA-brake-checker 模 块 还 可 监 控 电 磁 吸 力 距 离 储 备 , 并 检 测 可 能 影 响 安 全 性 的 电 压 、 气 隙 和 温 度 变 化 , 无 需 传 感 器 模 块 可 以 非 常 容 易 地 集 成 到 上 级 控 制 和 调 节 系 统 中 , 并 且 控 制 和 调 节 系 统 不 会 出 现 意 外 反 馈 。” 01 02 28 WORLD OF INDUSTRIES 2018

03 测 量 电 流 和 扭 矩 , 通 过 2 个 数 字 输 入 , 制 动 摩 擦 盘 上 产 生 的 接 触 力 可 以 指 定 为 标 称 弹 簧 力 的 30 %、50 % 、75 % 或 100 % 04 测 量 电 流 和 扭 矩 , 或 者 , 也 可 以 实 现 0-10 V(30-100 %) 的 无 级 模 拟 指 定 信 号 电 子 制 动 扭 矩 控 制 为 了 控 制 制 动 器 ,Roba - torqcontrol 模 块 单 独 控 制 电 流 和 电 压 , 从 而 调 节 内 部 物 理 值 。 除 了 摩 擦 半 径 、 摩 擦 系 数 和 主 动 摩 擦 表 面 的 数 量 之 外 , 安 全 制 动 器 的 制 动 扭 矩 也 由 弹 簧 力 和 磁 力 的 总 和 计 算 。“ 仅 当 磁 力 等 于 零 , 且 弹 簧 生 效 时 , 才 可 实 现 闭 合 制 动 器 的 最 大 扭 矩 。”Frank Timmler 解 释 说 ,“ 如 果 之 后 特 别 对 弹 簧 力 施 加 磁 力 , 则 可 以 直 接 控 制 有 效 弹 簧 力 并 因 此 控 制 制 动 扭 矩 。 我 们 已 经 可 以 在 应 用 制 动 器 之 前 通 过 模 块 指 定 所 需 的 制 动 扭 矩 。” 装 置 可 以 比 迄 今 为 止 的 情 况 描 绘 出 明 显 更 多 流 程 , 例 如 使 用 监 控 磁 场 通 电 的 霍 尔 传 感 器 。 在 达 到 吸 力 储 备 时 , 两 个 模 块 都 足 够 及 早 发 出 警 告 信 号 , 以 便 仍 然 可 以 确 定 制 动 器 的 限 定 操 作 时 间 。 在 这 段 时 间 内 , 机 器 操 作 员 可 以 根 据 工 作 流 程 进 行 特 定 维 护 。 Brake-checker 模 块 现 可 用 于 交 流 电 压 设 计 。 此 外 , 该 模 块 的 未 来 版 本 还 将 代 替 整 流 器 承 担 制 动 器 的 电 源 供 应 , 从 而 将 状 态 监 控 和 制 动 控 制 的 开 关 结 合 在 一 个 单 元 中 。 永 久 制 动 器 监 控 和 预 测 性 维 护 除 了 Roba - torqcontrol 模 块 外 , 公 司 还 开 发 出 一 种 智 能 解 决 方 案 , 用 于 通 过 ROBA-brake-checker 监 控 制 动 器 。 两 个 模 块 都 基 于 相 同 的 功 能 原 理 。Brake-checker 模 块 专 门 用 于 监 控 制 动 器 ,torqcontrol 模 块 共 享 此 监 控 功 能 , 此 外 还 可 控 制 制 动 器 。 用 户 可 以 根 据 应 用 案 例 选 择 合 适 的 解 决 方 案 。 两 个 模 块 都 没 有 传 感 器 , 相 反 , 这 些 使 用 制 动 器 本 身 , 即 电 磁 制 动 器 作 为 传 感 器 。 通 过 这 种 方 式 , 模 块 分 析 制 动 器 中 的 物 理 转 换 过 程 , 即 从 电 能 转 换 为 磁 能 , 然 后 转 换 为 机 械 能 。 这 些 过 程 产 生 反 应 , 并 可 通 过 评 估 电 流 和 电 压 来 识 别 。 通 过 电 流 和 电 压 分 析 , 模 块 识 别 衔 铁 的 运 动 , 从 而 了 解 制 动 器 的 状 态 。 除 了 切 换 条 件 之 外 , 模 块 还 可 以 确 定 温 度 、 磨 损 和 吸 力 范 围 或 吸 力 储 备 , 即 磁 体 是 否 仍 然 能 够 吸 引 衔 铁 。 利 用 新 模 块 , 监 控 无 开 关 的 状 态 监 测 由 于 两 个 模 块 在 没 有 传 感 器 的 情 况 下 运 行 , 即 不 需 要 将 微 动 开 关 或 接 近 传 感 器 连 接 到 制 动 器 的 外 部 以 用 于 切 换 状 态 监 测 , 由 此 能 够 消 除 当 今 微 动 开 关 的 所 有 潜 在 缺 点 , 例 如 调 节 不 正 确 , 或 使 用 寿 命 有 限 等 。 装 置 完 全 不 需 额 外 布 线 , 也 无 需 采 取 保 护 措 施 , 开 关 和 传 感 器 的 密 封 也 是 如 此 。 因 此 , 模 块 可 确 保 最 大 设 计 自 由 度 。 这 与 带 有 开 关 和 传 感 器 的 解 决 方 案 非 常 不 同 , 开 关 和 传 感 器 根 据 制 动 器 上 的 安 装 位 置 会 受 到 冲 击 和 振 动 。 模 块 从 控 制 柜 , 即 从 受 保 护 的 环 境 中 , 进 行 监 控 或 控 制 。 这 些 在 没 有 机 械 接 触 的 情 况 下 运 行 , 具 有 高 可 靠 性 , 持 续 无 磨 损 , 不 受 循 环 频 率 影 响 。 图 像 来 源 : Chr. Mayr GmbH + Co.KG www.mayr.com/zh WORLD OF INDUSTRIES 2018 29

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