Man mano che l'automazione industriale aumenta, il limite meccanico-elettrico diventa un fattore chiave per migliorare l'intelligenza. Il movimento ripetitivo necessita di un'interfaccia elettromeccanica che sia affidabile e in grado di trasferire potenza al carico e dati a una velocità elevata. Oltre a ciò, le aziende necessitano di flessibilità programmabile per modificare al volo i programmi di produzione.
Il movimento ripetitivo necessita di un'interfaccia elettromeccanica che sia affidabile e in grado di trasferire potenza al carico e dati a una velocità elevata. Oltre a ciò, le aziende necessitano di flessibilità programmabile per modificare al volo i programmi di produzione. L'implementazione del software attraverso canali di comunicazione come Ethernet e PNP migliora l'adattabilità. Dati e potenza devono essere trasferiti attraverso questa interfaccia elettromeccanica mentre la macchina è in continuo movimento. Fino ad oggi, questo è stato un problema che ha generato limitazioni al movimento, manutenzione aggiuntiva e una minore affidabilità. Una soluzione per il trasferimento di dati e della potenza attraverso un'interfaccia che sia priva di collegamenti meccanici è arrivato sotto forma di ARISO Contactless Connectivity, prodotta da TE Connectivity (TE). ARISO Contactless Connectivity fornisce un'esclusiva combinazione ibrida di tecnologie che utilizza la comunicazione RF e il trasferimento magnetico della potenza per una connettività senza contatti.
I collettori ad anello sono una tecnologia comune per il trasferimento di potenza e dati, che necessita di un'interfaccia meccanica che può causare problemi quali il corto circuito o l'usura degli anelli. Inoltre, i cablaggi associati ai collettori ad anello possono limitare la mobilità.
Nel tentativo di superare la connessione diretta tramite collettori ad anello vengono comunemente impiegate quattro tecnologie in una interfaccia elettromeccanica. Queste tecnologie includono accoppiamento ottico, accoppiamento capacitivo, accoppiamento RF e accoppiamento magnetico. Per applicazioni quali le funzioni di trasporto di materiali, bracci robotici e carica di utensili, si applicano ulteriori limitazioni. Queste limitazioni sono spesso ulteriormente intensificate in ambienti dotati di acqua, umidità, sporcizia o anche pareti che separano i componenti della fabbrica intelligente. Esistono soluzioni per combattere i limiti delle quattro tecnologie, allo scopo di far progredire la tecnologia della fabbrica intelligente.
L'accoppiamento ottico offre una soluzione di interfaccia ad alta velocità e l'isolamento. Questa tecnologia è prezioso nell'ambiente della fabbrica per numerose applicazioni. Tuttavia l'allineamento delle sezioni trasmissione e ricezione è cruciale. Questa interfaccia deve rimanere libera da ostacoli quali polvere, liquidi e strutture opache, come pareti o divisori di vani. Inoltre, l'accoppiamento ottico ha delle capacità limitate di trasferimento della potenza. Infine, i LED degradano con il tempo, cosa che alla fine riduce la capacità complessiva del sistema.
L'accoppiamento capacitivo è una scelta eccellente per il trasferimento di dati e della potenza in un ambiente fermo. Tuttavia, il punto di trasferimento deve avere una distanza fissa con poco disallineamento. Questa restrizione limita l'accoppiamento capacitivo a un punto in cui non è una valida alternativa per una macchina rotante con un'interfaccia elettromeccanica.
L'accoppiamento in RF è un metodo diffuso per il trasferimento dati. Near Field Communications (NFC) trasferisce i dati in tag RF nonché in altri metodi che potenziano la fabbrica intelligente. La trasmissione NFC è immune da liquidi, polvere e molti materiali barriera utilizzati per le pareti o i divisori. Tuttavia, NFC è un trasmettitore di potenza scarso.
Anche l'accoppiamento magnetico è un ottimo metodo per trasferire potenza e dati tra le interfacce. L'accoppiamento magnetico è immune a polvere, luce, liquidi e a molti tipi di materiale di barriera. Tuttavia, l'ampiezza di banda dell'accoppiamento magnetico è limitata. Questo riduce notevolmente la velocità di trasmissione dei dati.
La tecnologia di ARISO Contactless Connectivity supera molte barriere di progetto
Nel tentativo per far progredire le capacità della fabbrica intelligente, i vantaggi della comunicazione in RF e del trasferimento magnetico della potenza sono stati combinati in un'unica robusta soluzione chiamata ARISO Contactless Connectivity, che consente connessioni di contatto illimitate e libertà di movimento attraverso un'interfaccia elettromeccanica. Oltre a ciò, questa opzione è esente da manutenzione ed è immune alla maggior parte dei fattori ambientali. La prima variante è progettato per l'applicazione di sensori e supporta fino a 8 canali PNP e fino a 12 W a 24 V.
La tecnologia ibrida di ARISO Contactless Connectivity combina un'antenna di campo vicino e una connessine di potenza risonante attraverso la connessione ICPT Contactless
Potenza e dati vengono trasferiti attraverso una connessione senza contatti che consente connessioni illimitate senza usura o diminuzione delle prestazioni
Le fabbriche automobilistiche hanno ben 100.000 nodi di interfaccia di dati. Molte di queste interfacce si trovano in ambienti che hanno elevate rotazioni o vibrazioni. Le connessioni a base di contatti non sono utilizzabili da parte di molte di queste interfacce. I numerosi sensori e carichi quali motori e attuatori meccanici necessitano sia di potenza che di dati per poter operare. Questo trasferimento deve essere flessibili in termini di allineamento e distanza, al fine di tenere conto di usura, isolamento e flessione della macchina. La tecnologia ARISO Contactless Connectivity di TE risolve il problema fornendo movimento più di 360°. La soluzione sigillata è immune da effetti ambientali, eliminando l'usura della tecnologia dei collettori ad anello. Distanze di separazione di 0-7 mm forniscono isolamento mentre i fattori di disallineamento sono ridotti grazie alla capacità di operare in una gamma di angoli.
Rif. [1] La tecnologia ARISO Contactless Connectivity facilita i requisiti di allineamento, consentendo a potenza e comunicazione di passare attraverso una connessione senza contatti
ARISO Contactless Connectivity si avvale del trasferimento di corrente alternata con ulteriori vantaggi. Il metodo scelto della tecnologia risonante LC consente un trasferimento di potenza efficiente che genera basso calore e riduce le interferenze di disturbi. Sistemi di alimentazione risonanti offrono uno switching morbido che è privo del disturbo sonoro generato da convertitori a commutazione fisica. Controllando la frequenza di risonanza, si crea un'interfaccia sintonizzata.
ARISO Contactless Connectivity deve i propri vantaggi sia alla tecnologia in RF che a quella ad accoppiamento magnetico. Combinate in un unico prodotto, esse creano opzioni versatili. La soluzione a pacchetto è sia robusta che efficace, pur restando immune dai molti fattori ambientali che inibiscono altre opzioni.
Rif. [3] La soluzione di ARISO Contactless Connectivity fornisce una soluzione a pacchetto che combina la tecnologia di trasferimento magnetico della potenza con il trasferimento dei dati con antenna in RF
I vantaggi di questa tecnologia sono applicabili a molti carichi di fabbrica, fra cui:
ARISO Contactless Connectivity di TE può essere utilizzata come connettività standard o come accessorio nelle seguenti applicazioni:
- Macchine per il riempimento e il confezionamento
- Centri di lavorazione
- Sistemi di nastri trasportatori e di assemblaggio
- Cibo e bevande
- Camere sotto vuoto
- Robotica: integratori di sistemi
- Portautensili e portapezzi intelligenti
- Connessione di scatole di distribuzione passive, IO e sensori remoti
ARISO Contactless Connectivity di TE può inoltre essere personalizzata e inserita nelle seguenti apparecchiature:
- Robotica: corpo del robot
- Unità rotanti e pinze
- Cambiautensile
- Attrezzature di movimentazione
- Unità girevoli e rotanti
Come con ogni altra tecnologia, la possibilità di implementare il prodotto in un'applicazione di lavoro è cruciale per consentirne l'implementazione con basso tempo NRE. ARISO Contactless Connectivity è disponibile tramite TE direttamente e tramite i partner di distribuzione di TE.
Riepilogo
La fabbrica intelligente necessita di alimentazione e comunicazione, al fine di rimanere flessibile ed efficiente. Un trasferimento efficiente dei dati migliora i tempi di risposta. Ad esempio, il colore di un prodotto può essere cambiato in secondi in un'applicazione per tamburo della stampante, con semplice programmazione al volo tramite una connessione affidabile e senza contatto. Diversamente, è possibile regolare le tolleranze immediatamente per ridurre gli scarti, quando i campioni non riescono a soddisfare le specifiche. La tecnologia ARISO Contactless Connectivity consente queste e molte altre opzioni per il vostro stabilimento, attraversando barriere che una volta erano limitatrici. L'efficienza globale e la flessibilità della fabbrica migliorano mentre fattori quali la manutenzione e le limitazioni dovute ad ambienti gravosi sono ridotti o eliminati.