智能输送机前进

传送带机是工业的主力设备。忘记由固定速度的交流感应电动机运行的连续皮带。现代输送机可以以惊人的速度和复杂性定位组件。可选项包括短的，直接驱动的输送机段，全方位的输送机，和自动系统发送单独的手推车围绕动力轨道呼啸。从制造业到肉类包装，从包裹处理到码垛，都是由传送带完成的。

它始于制造业。具有大量单一项目的股票仓库的旧商业模式已经让厂家追求难以捉摸的批次，使较小的批次的处理。当然，需要发货的内容是另一个工厂进行额外处理，转售商或最终消费者。在这里，这些数字坦率地惊人。例如，亚马逊通过其亚马逊主要计划于2017年发货了超过50亿物品。传送带技术是使魔法发生的核心。

分析人士预计，到2022年，全球传送带市场将达到123亿美元，高于2016年的82亿美元。这相当于近7.5%的复合年增长率，是2018年全球经济增长预期的2.5倍。该报告将亚太地区列为扩张最快的地区，重点是零售和航运。在这个地理区域内增长最快的科技行业是什么?自动输送机，应用运动控制提供可编程定位在毫米尺度的分辨率。

直接驱动技术
能够精确运动的输送机在制造中发挥关键作用。可能需要在图像传感器的前面停止零件，以进行检查，例如，或者作为拾取器操作的一部分呈现给机器人臂。运动控制系统可以准确，快速，可重复地定位部件。

虽然操作闭环的传统齿轮电机可以提供工业应用所需的快速，精确的运动，但它们不一定是最佳解决方案。无论是工厂和仓库地板还是机器本身，占地面积始终至关重要。电机，齿轮头，耦合和反馈的组合在增加成本，维护和失败点的同时消耗大量空间。该方法也会影响性能。齿轮头可以引入间隙。将电动机轴与负载连接的联接可以引入合规性和充气，降低响应性和准确性。直接驱动电机提供替代方案。

在直接驱动电动机中，电机本身是系统的一部分。代替通过联轴器与输送机的驱动轮接口的电动机轴，电动机轴是驱动轮的轴（参见图1）。该方法消除了合规性，同时最大化扭矩。它还支持更多程度的设计自由度，特别是在无框架直接传动马达。无框电机作为未装入的转子和定子到达。“无框架扭矩电机的主要好处是，它们可以内置在传送带中，无论是在托辊的末端，还是在托辊内部，”肯·怀曼说，营销副总裁结盟运动技术(阿默斯特,纽约)。“无论是否增加传动阶段，这种方法通常会导致最紧凑的设计。”

视频1:无框电机可以内置到输送机的辊，提供高扭矩和精确的控制在一个紧凑的定制包。

无框架电机确实需要比设计和安装阶段的版本更专业知识，但用户可以与他们的供应商合作以简化该过程。

主动输送带
传统的输送系统使用长而复杂的架构来执行常见的任务，如分拣、码垛和脱码垛。考虑到空间和时间的因素，现代产业组织需要更加紧凑、经济、高效的定位方法。一种被称为主动托辊带(ARB)技术的方法将相对简单的运动组件应用于创新的输送机，以快速、可靠地执行复杂的定位。

该技术基于滚动带，嵌入带有一定角度的自由旋转辊阵列与行进方向的带。在滚筒上传达的产品。在携带道下方的致动器转动滚轮，使滚筒能够将负载定位在局部坐标系中，即使它在皮带的全局坐标系中行驶。在输送机上乘坐的部件可以线性地和旋转地快速定位，包括通过30°至90°的多个角度重定向。当与机器视觉传感器结合时，该技术可用于对传统输送机技术（参见视频2）进行明显更简单和更紧凑的系统进行分类的产品流。

视频2:合并系统结合了伺服驱动的传送带和ARB技术，以每分钟42箱的速度对进入的产品进行分类。

每个执行器由一个集成步进驱动单元驱动的齿条和齿轮执行器组成。步进电机驱动齿条，齿条带动小齿轮转动。小齿轮，依次旋转带辊移动包裹。在给定的段中驱动器的数量是所需运动的复杂性和粒度的函数。根据皮带的宽度和驱动器的数量，该系统可以在非常复杂的路径上移动多个物体(见视频3)。

视频3：具有以太网/ IP通信，系统控制致动器以在多个物体之间坐标运动，例如在该托盘层形成输送机中。

智能输送机技术
一个多世纪以来，自动化意味着开发一台机器或生产线来重复执行相同的步骤。设备很贵，但产品生命周期很长，这意味着在公司达到ROI后，设备的生命周期很长。今天，这种模式已经改变了。消费者想要多样化，这意味着制造商需要自动化和运输解决方案，让他们做出反应。MagneMotion公司iTrak产品经理Oliver Hyatt表示:“尤其是在消费类包装商品领域，大规模定制和个性化的需求确实推动了终端用户对更快、更灵活设备的大量规格要求。”“他们需要在现有的工厂里实现这一点，因为他们的足迹没有扩大很多。”

智能输送机，由运动控制提供，提供解决方案。这些系统由沿轨道单独和异步路由的推车组成。高速连接使得可以实时更改编程。结果是一种高度响应的运输系统，适用于随着装配，包装，实验室服务，甚至重型工业而变化的应用。

智能输送机的概念基本上是基于一个无框的直线电机。磁道内衬线圈，充当定子。推车是永磁体，充当转子/强迫器。定子被分成多个区域，并通过集中式或点对点分布式体系结构进行控制。其结果是，一个系统可以命令单个手推车以特定的速度到达特定的点(见视频4)。它提供了速度和灵活性，以适应现代制造环境。

“[智能传送带方法]允许您动态扩展您的生产，”高级产品经理Nuzha Yakoob说Festo.（纽约岛屿）。“它还允许您动态地改变批处理中的批量大小和变化的数量。

视频4:奶酪包装线使用智能输送机技术来包装充满的产品袋。请注意每辆车的间距和速度。

一个经典的应用是多种产品包装，如零食包和化妆品的节日礼品包。例如，从填充四个包的cookie到填充八个包的cookie是一个简单的编程步骤。推车可以通过不同的站点路由，以优化吞吐量。

可跟踪性是另一个关键优势。传统的输送系统记录产品在特定工位的位置。然而，在产品运行过程中，如果没有安装在传送带上多个位置的条形码阅读器等附加传感器，该系统就无法监测位置。这种方法增加了复杂性、成本、故障点和处理负担。更重要的是，它从根本上仍然是一个离散系统。

在智能输送机中，定子段采用线性编码器，使系统能够始终监测每次推车的位置。这种粒度水平使得该技术可用于超过制造业。相关的区域和大学病理学家，一个国家参考实验室，提供大约3000个不同的组织和流体测试测试，已经应用了智能输送机技术，以每小时数千个速度处理样品（见视频5）。

视频5：智能输送机系统可提高该测试实验室的吞吐量，同时使其能够更有效地响应过程变量。

可追溯性对于这种类型的测试是至关重要的。错贴标签或丢失样品可能会造成灾难性的后果。智能传送带的方法使得在整个过程中跟踪每个样品成为可能，因此没有混合结果的风险。MagneMotion公司MagneMotion产品经理Neil Bentley表示:“对于任何独特的样品，他们都有样品在实验室地板上移动过的历史。“对于他们的业务来说，拥有一份高质量的记录非常重要，这样他们才能确认他们给了正确的病人正确的结果。该技术可以很好地应用于这些具有跟踪和跟踪价值的工艺。”

推车独立和异步路由的能力也使整个实验室的效率最优化成为可能。病理检查有不同的样品制备程序。测试协议和持续时间导致了在任何给定时间可用的测试站的变化。智能输送机可以用来路由任何给定的样品到下一个可用的测试站，提供适当的测试。

平衡的好处
这项技术也给制造业带来了好处。在传统的传送带上停止产品需要停止传送带上的所有产品。因此，线路上最慢的过程控制了整体速度。智能输送机的非同步运行使一些手推车可以静止，而另一些推车可以移动。

利用该技术需要在过程中重新设计。制造商需要找到模块化任务的方法，如夹紧，剪切和胶合，然后使用智能输送机以最合适的方式将自动化单元链接到特定产品，包括停止并根据需要启动。

启动和停止并不是智能输送机所独有的。正如我们上面所讨论的，直接驱动或甚至固定速度的输送机可以在短段内实现这种可变运动。确定哪个解决方案最适合应用程序是有细微差别的。当然，增加更多的传送带段需要额外的电机和驱动器，通常需要权衡成本、复杂性、维护和故障点。另一方面，智能输送机的特点是线圈和编码器的整个长度的轨道，使他们的基础设施密集，以及。

根据系统的不同，采购成本可能高于标准输送机。另一方面，总拥有成本可以降低。因为推车本质上是有效载荷的磁铁，它们完全是被动的，没有通信或电缆。这提高了可靠性，减少了维护要求和停机时间。

考虑申请的其他方面非常重要。“越来越多，当我们用行业的智能制造时谈论4.0，他们正在谈论能够产生大量的大小，”雅库夫说。“要减少批处理计数，您需要一个能够处理它的系统。因此，不仅您的自动化单元格需要更加模块化，而且您还必须查看连接这些自动化系统的传输系统。“

考虑合同制造商，谁一次从多个客户汇集多个订单。工作可能涉及20个单位或20,000个。新订单可能会在一瞬间出现，制造商需要回应。在这种情况下，ERP系统可以连接到智能传送器，以便可以动态地重新分配操作。“如果改变了一个订单之一，制造商可以在系统中几乎立即变化，”雅库夫说。这是一种适用于任何进度密集型操作的方法，从汽车食品链中的批量制造到医疗装置组件。“该技术使他们能够非常动态和高效地缩放生产。”

输送机在我们的自动化经济中发挥着越来越重要的作用。由于运动控制，OEM可以选择各种自动输送机，以找到最适合其应用的最佳套装。从直接驱动输送机到ARB输送机到智能输送机，运动技术将负载传送到正确的位置。