La mecatrónica inteligente agrega capacidades a las aplicaciones de movimiento lineal

Los OEM de sistemas de fabricación de hoy en día y los usuarios finales de automatización buscan constantemente avances tecnológicos que les ayuden a hacer sus vidas más fáciles.

Las innovaciones de la Industria 4.0 han impulsado una nueva clase de tecnologías inteligentes que combinan la electrónica digital y las interfaces de comunicación para lograr una mayor sofisticación, funcionalidad y facilidad de uso.

A medida que más empresas de fabricación adoptan la tecnología preparada para la Industria 4.0, las tecnologías mecatrónicas inteligentes emergentes están dando a las máquinas una mayor inteligencia y versatilidad. Estos sistemas avanzados también son más fáciles de especificar, pedir e implementar que las opciones anteriores, lo que mejora su valor para los OEM y los usuarios finales.

Comprender las capacidades de la mecatrónica inteligente puede ayudar a los ingenieros de diseño de sistemas a evaluar la mejor manera de aprovechar esta mecatrónica para hacer que sus soluciones de fabricación sean altamente competitivas.

La mecatrónica moderna está integrada y es versátil

La mecatrónica son sistemas y subensamblajes que combinan componentes mecánicos y electrónicos dispares en soluciones dedicadas a tareas específicas. En el mundo del movimiento, dos ejemplos son el montaje y el transporte de productos realizados por sistemas de movimiento lineal mecatrónicos y robots cartesianos. El núcleo de la mecatrónica es una estrecha integración de motores electrónicos, controles, sensores y componentes lineales. La mecatrónica podría considerarse un precursor de las tecnologías de la Industria 4.0.

La mecatrónica inteligente lleva el concepto más allá, tomando la forma de soluciones completas que incorporan sensores avanzados y plataformas de controladores fáciles de usar. Estos sistemas producen:

• Datos en tiempo real sobre el rendimiento de la máquina

• Datos en tiempo real sobre la calidad de fabricación según corresponda

• Control y ejecución precisos de secuencias de movimiento

• Seguimiento automatizado de datos de producción y rendimiento

• Fácil conectividad con sistemas de gestión a nivel de máquina y de toda la planta

Paso uno de mecatrónica inteligente: configuración en línea

La mecatrónica inteligente es más rápida y fácil de diseñar y poner en marcha que los sistemas mecatrónicos anteriores. Eso es útil porque la mecatrónica es, por su propia naturaleza, bastante compleja: exige la consideración y el dimensionamiento simultáneos de múltiples componentes lineales, unidades, controladores e interfaces de operador... y luego su cuidadosa combinación.

El primer paso para especificar, comprar y poner en marcha una máquina mecatrónica inteligente es aprovechar las herramientas en línea accesibles a través de los portales de proveedores. Estas herramientas de configuración permiten a los ingenieros crear sistemas inteligentes listos para operar "listos para usar" con una programación mínima... por lo que quizás sean más útiles para los ingenieros que solo tienen una comprensión básica de la actuación eléctrica y de potencia fluida (incluido el movimiento lineal) y los controles de movimiento. Los usuarios ingresan parámetros como la carrera, el peso de la pieza de trabajo y el tiempo del ciclo, que luego genera una salida que se puede verificar en el entorno CAD de la herramienta en línea. Las siguientes indicaciones de dimensionamiento y configuración, todos los componentes para la solución mecatrónica completa, como un robot cartesiano, una máquina de prensado o una máquina de unión, se pueden especificar de una sola vez. Es una opción que permite a los ingenieros obtener una solución completa de un solo proveedor: recibir un sistema integrado enviado con secuencias de movimiento preprogramadas listas para la implementación de conectar y producir.

Control operativo más inteligente y sencillo

La mecatrónica inteligente puede mejorar la productividad y la flexibilidad, generalmente con procesos de producción "transparentes", con sensores para el monitoreo de condiciones en tiempo real.

Solo considere cómo algunos fabricantes ofrecen kits de funciones mecatrónicas específicas de la operación para respaldar dicho monitoreo. Por ejemplo, un kit de funciones para una máquina de prensado podría incluir un cilindro electromecánico, un servoaccionamiento, un motor, un controlador, sensores y un software de operador para respaldar las operaciones de ensamblaje de prensado y unión. Las máquinas construidas con un kit de función de este tipo son fáciles de implementar, ya que los componentes vienen con un software operativo preinstalado... y una parametrización automática lista para ejecutarse en el servoaccionamiento, por lo que no se necesitan conocimientos de programación de control de movimiento para poner la máquina en línea. El software cuenta con una interfaz gráfica de usuario (GUI) de arrastrar y soltar que permite a los operadores crear secuencias de producción de manera intuitiva, como presionar cojinetes de bolas en una carcasa, por ejemplo.

Además, los datos también se pueden exportar a través de las interfaces del sistema a sistemas analíticos de fabricación basados ​​en la nube o en toda la planta... lo que convierte al sistema de mecatrónica inteligente en un componente integral de la plataforma Industry 4.0 de una empresa.

También se están implementando capacidades similares para otros escenarios de automatización de fábricas, incluidos los sistemas de movimiento lineal, como los robots de manipulación cartesiana para operaciones de recogida y colocación o de transporte. Utilizan herramientas de configuración en línea similares para dimensionar y especificar todos los módulos lineales, actuadores y efectores finales, cableado, sensores, accionamientos eléctricos y controladores necesarios para sistemas de manipulación completos.