Solutions de freinage innovantes pour des chaînes de transmission complexes – de la conception à l’implémentation
Que comprend un système de freinage distribué pour l’automatisation Multi-Axes ?
Un système de freinage distribué est un concept de sécurité décentralisé, où les fonctions de freinage sont réalisées et coordonnées directement sur les axes individuels d’une machine ou d’une installation. Au lieu d’un frein central, ici agissent plusieurs modules de freinage intelligents interconnectés, ce qui entraîne une précision et une fiabilité accrue .
Quels sont les principaux avantages des systèmes de freinage distribué ?
Les principaux avantages sont une sécurité accrue grâce à la redondance, car la défaillance d’un seul frein ne paralyse pas l’ensemble du système. De plus, ils permettent une dynamique de machine et une précision améliorées grâce à un contrôle de la force de freinage spécifique à chaque axe. Leur modularité permet une grande flexibilité et évolutivité pour les adaptations et les extensions.
Comment les systèmes de freinage distribué contribuent-ils à la sécurité, notamment sur les axes verticaux ?
Les systèmes distribués augmentent significativement la sécurité en permettant des concepts de freinage redondants . Sur les axes verticaux, où des charges doivent être maintenues contre la gravité, par exemple, plusieurs freins de sécurité indépendants (par exemple, un frein de maintien de moteur plus un frein à ressort externe) peuvent être utilisés. Si un frein tombe en panne, les autres peuvent maintenir la charge en toute sécurité ou freiner de manière contrôlée, conformément à des directives telles que le DGUV.
Les systèmes de freinage distribué peuvent-ils également être intégrés dans des installations existantes (rétrofit) ?
Oui, la mise à niveau (rétrofit) est souvent possible. Elle nécessite une analyse minutieuse de la mécanique, des entraînements et du contrôle existants.. Des entreprises comme ATEK Drive Solutions offrent ici un soutien dans la planification et la sélection de composants appropriés, pour assurer une intégration et une fonctionnalité optimales.
Quel rôle jouent les capteurs et les protocoles de communication dans ces systèmes ?
Les capteurs (par exemple, capteurs de couple, de vitesse, de position) fournissent des données précises pour le contrôle intelligent des processus de freinage et la surveillance des conditions. Des protocoles de communication rapides et fiables comme EtherCAT ou PROFINET IRT sont essentiels pour la synchronisation en temps réel des modules de frein et la transmission sécurisée des données au contrôle supérieur.
Qu’est-ce que la surveillance des conditions dans le cadre des systèmes de freinage distribué et quel en est l’intérêt ?
La surveillance des conditions surveille en continu l’état des composants de frein grâce à des capteurs intégrés et des algorithmes intelligents. Elle permet la détection précoce de l’usure ou de dysfonctionnements potentiels. Cela conduit à une maintenance prédictive, réduit les temps d’arrêt imprévus et peut réduire considérablement les coûts de maintenance (par exemple, jusqu’à 25%).
Y a-t-il des types de freins spécifiques recommandés pour les systèmes distribués ?
Le choix du type de frein (par exemple, freins de pression électrique, freins à aimant permanents, freins hydrauliques ou pneumatiques) dépend fortement des exigences spécifiques de chaque axe – comme la fonction de maintien, le freinage dynamique ou l’arrêt d’urgence. Souvent, des combinaisons de différents types sont utilisées pour optimiser sécurité et performance. ATEK Drive Solutions propose une large gamme de freins et aide au choix spécifique à l’application.
Quelles évolutions futures peut-on attendre des systèmes de freinage distribué ?
Les tendances vont vers une utilisation accrue de l’intelligence artificielle (IA) pour des stratégies de freinage adaptatives et auto-optimisantes et une maintenance prédictive plus précise. Les jumeaux numériques sont utilisés pour la simulation et l’optimisation avant la mise en service. De plus, l’accent est mis sur l’efficacité énergétique grâce à la récupération et à un meilleur contrôle ainsi que sur l’intégration dans des concepts globaux d’industrie 4.0.
Les systèmes de freinage distribué augmentent la sécurité grâce à la redondance und améliorent l’efficacité dans l’automatisation Multi-Axes, en réduisant par exemple la contrainte mécanique jusqu’à 15% und réduisent les temps de cycle jusqu’à 10% .
Des fonctions intelligentes telles que la surveillance des conditions permettent une réduction des coûts de maintenance jusqu’à 25%, tandis qu’une intégration système optimisée et un contrôle précis réduisent les temps de mise en service d’environ 15% .
Les innovations futures telles que l’IA et les jumeaux numériques promettent d’autres optimisations, comme une augmentation de la durée de vie des plaquettes de frein jusqu’à 20% et une réduction des coûts de développement jusqu’à 30%, ATEK Drive Solutions, en tant que fournisseur de systèmes, participe activement à ces développements.Découvrez comment les systèmes de freinage distribués révolutionnent la sécurité et l’efficacité dans l’automatisation Multi-Axes. Découvrez les avantages, les domaines d’application et les technologies les plus récentes.
L’automatisation Multi-Axes exige des normes élevées en matière de sécurité et de précision. Les systèmes de freinage distribués offrent ici des solutions innovantes. Vous souhaitez en savoir plus sur la solution de frein optimale pour votre application ? Contactez maintenant Contact nos experts !
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Comprendre les bases : Qu’est-ce qu’un système de freinage distribué pour l’automatisation Multi-Axes ?
L’idée principale : Intelligence plutôt que centralisation
Ein système de freinage distribué est un concept de sécurité réseau, où chaque axe réagit de manière autonome. Contrairement aux systèmes centraux, de tels concepts de freinage décentralisés, par exemple dans les robots à 6 axes de l’ automatisation Multi-Axes, permettent des réactions plus précises et plus fiables. Les freins de sécurité modernes sont des éléments clés.
Plus que de la redondance : Force de freinage coordonnée
La décentralisation agit par la répartition des tâches de freinage coordonnées, souvent via EtherCAT. Cela permet un réglage plus précis du couple de freinage et une réaction optimisée du système global. Les applications de manipulation peuvent ainsi réduire la contrainte mécanique jusqu’à 15 %. L’intégration des systèmes d’entraînement.
Différences par rapport aux approches traditionnelles
Les freins simples traditionnels sont risqués en cas de défaillance. Les systèmes de freinage distribués pour l’automatisation Multi-Axes offrent une sécurité et une flexibilité accrues grâce à la décentralisation et à la combinaison de types de freins. Exemple : la combinaison de freins de maintien de moteur avec des freins de sécurité externes augmente la fiabilité en cas de défaillance conformément au DGUV.Tirer parti des avantages décisifs : Redéfinir la sécurité et l’efficacité
Sécurité maximale grâce à une redondance intelligente
Les systèmes de freinage distribué permettent la redondance : d’autres composants compensent les défaillances ou sécurisent l’arrêt. Sur les freins multiples sur les axes verticaux (par exemple, solutions mayr® pour axes élévateurs) dans le automatisation Multi-Axes les freins intacts compensent une défaillance, ce qui augmente la sécurité. Voir freins de sécurité pour axes verticaux.
Augmenter la productivité : Dynamique de machine améliorée et précision
La répartition précise de la force de freinage grâce à un système de freinage distribué permet des processus plus dynamiques et un positionnement plus exact dans l’automatisation Multi-Axes, ce qui réduit les temps de cycle. Une machine d’emballage peut réduire les temps de cycle jusqu’à 10 % puisque les axes freinent de manière optimale. Avantageux en robotique et automatisation.
Assurer l’adaptabilité : Flexibilité et évolutivité
La modularité des systèmes de freinage distribués permet des adaptations aux nouvelles tâches ou extensions d’axes dans l’automatisation Multi-Axes sans révision du concept. Une ligne de fabrication peut être étendue par de nouveaux modules et des ajustements logiciels, ce qui réduit les temps de conversion jusqu’à 30 %. ATEK Drive Solutions propose une intégration de systèmes d’entraînement sur mesure.Comprendre la technologie en détail : Utiliser intelligemment les composants et leur fonctionnement
Choisir les types de freins appropriés : Électrique, mécanique ou combiné ?
Le choix du type de frein pour un système de freinage distribué dans l’automatisation Multi-Axes dépend des exigences des axes – des freins de sécurité dynamiques électriques aux solutions mécaniques. ATEK propose Servoanwendungen nutzen oft elektrische Federdruckbremsen; statische Haltefunktionen auch mechanische Lösungen. ATEK bietet des systèmes de freinage électroniques.
- Sélection de freins adaptée aux besoins : Le choix du type de frein (électrique, mécanique, combiné) dépend des exigences spécifiques de chaque axe dans un concept de freinage décentralisé.
- Applications spécifiques de freins : Utilisation fréquente de freins à pression électrique dans les applications de servomoteurs et de solutions mécaniques pour les fonctions de maintien statiques, pertinentes pour le automatisation Multi-Axes.
- Rôle central du contrôle : Des contrôles intelligents (PLC, PC industriels) coordonnent tous les processus de freinage et analysent les données des capteurs – le cœur d’un système de freinage distribué.
- Précision par la sensorique : Les capteurs de couple et les codeurs permettent un dosage et une surveillance précis de la force de freinage, essentiels pour la performance dans le automatisation Multi-Axes.
- Temps de réaction améliorés : Une sensorique précise peut réduire significativement les temps de réaction d’urgence (par exemple, jusqu’à 50ms), un avantage de tels systèmes de freinage intelligents.
- Communication fiable : Les protocoles industriels comme EtherCAT ou PROFINET IRT garantissent un transfert de données sûr et rapide, fondamental pour des concepts de sécurité interconnectés.
- Synchronisation système : Des protocoles rapides (par exemple, EtherCAT avec des cycles sub-millisec) sont essentiels pour la synchronisation dans des systèmes Multi-Axes complexes et pour éviter les collisions. Utiliser un contrôle et une sensorique intelligents : Le cerveau du système
Les contrôles (PLC, PC industriels) coordonnent les processus de freinage dans un système de freinage distribué et analysent les données des capteurs pour la sécurité et la fonctionnalité.
Steuerungen (PLCs, Industrie-PCs) koordinieren Bremsvorgänge in einem verteilten Bremssystem und werten Sensordaten für Sicherheit und Funktion aus. Les capteurs de couple/codeurs permettent une dosage et une surveillance précis de la force de freinage, ce qui peut améliorer les temps de réaction d’urgence jusqu’à 50 ms. L’interface numérique des servomoteurs.
Maîtriser les protocoles de communication : Les nerfs du système
Les protocoles industriels (EtherCAT, PROFINET IRT) sécurisent le transfert de données entre le contrôle, les capteurs et les actionneurs dans un système de freinage distribué pour l’automatisation Multi-Axes. EtherCAT permet des temps de cycle sub-millisec pour la synchronisation dans des systèmes Multi-Axes (>16 axes) pour éviter les collisions. Partie de la intégration moderne des systèmes d’entraînement.Maîtriser l’implémentation : Assurer l’intégration et la surveillance intelligente
Rétrofit ou nouvelle installation : Choisir la bonne stratégie
L’intégration d’un système de freinage distribué nécessite une analyse précise de la mécanique et du contrôle lors d’un rétrofit ; pour les nouvelles installations dans l’automatisation Multi-Axes, les interfaces peuvent être optimisées. Exemple : Retrofit d’une installation de robot portique avec des freins de sécurité externes a augmenté la sécurité des personnes (ISO 13849-1, PL d). ATEK aide à Choix des freins appropriés.
Agir de manière proactive : Condition Monitoring et maintenance prédictive
Des capteurs intégrés et des algorithmes dans un système de freinage distribué permettent le Condition Monitoring pour la détection précoce de l’usure ou des dysfonctionnements. Le système ROBA®-brake-checker (mayr®) surveille sans capteurs l’état/l’usure pour une maintenance proactive, ce qui réduit les coûts jusqu’à 25 %. Soutient Freins Industrie 4.0.
Intégration système fluide : le tout est plus que la somme de ses parties
Une mise en œuvre réussie d’un système de freinage distribué pour l’automatisation multi-axes nécessite une coordination entre le système de freinage, les entraînements, le contrôle et l’ensemble de l’architecture de sécurité. ATEK s’assure que les composants fonctionnent ensemble, ce qui peut réduire le temps de mise en service d’environ 15 %. Partie de notre Philosophie de l’intégration des systèmes d’entraînement.Façonner l’avenir : tirer parti des tendances et des innovations dans les systèmes de freinage distribués
Intégrer l’intelligence artificielle (IA) : systèmes de freinage adaptatifs et auto-optimisants
Les algorithmes d’IA permettent aux systèmes de freinage distribués d’apprendre à partir des données opérationnelles, d’ajuster dynamiquement les séquences de freinage et de prédire avec précision les besoins de maintenance. Les systèmes peuvent optimiser les rampes de freinage (charge/vitesse) pour la sécurité et la réduction de l’usure (durée de vie des plaquettes +20 %). Base : contrôle numérique des freins.
- Systèmes adaptatifs grâce à l’IA : Utilisation des algorithmes d’IA pour que systèmes de freinage distribués apprennent à partir des données opérationnelles, ajustent dynamiquement les séquences de freinage et prédisent les besoins de maintenance.
- Optimisation et réduction de l’usure : Les systèmes assistés par IA peuvent optimiser les rampes de freinage en fonction de la charge et de la vitesse, ce qui augmente la sécurité dans la automatisation Multi-Axes augmente et peut prolonger la durée de vie des plaquettes de frein jusqu’à 20 %.
- Simulation avec des jumeaux numériques : Utilisation de modèles numériques pour simuler le comportement du système de concepts de freinage décentralisés, ce qui réduit les temps de développement et minimise les risques lors de la mise en service.
- Optimisation préalable et réduction des coûts : Les jumeaux numériques permettent l’analyse et l’optimisation de l’interaction entre les composants dans des scénarios complexes de automatisation Multi-Axes, ce qui peut réduire les coûts de développement jusqu’à 30 %.
- Augmentation de l’efficacité énergétique : Accent sur l’utilisation de composants énergétiquement efficaces et de contrôles intelligents dans systèmes de freinage distribués.
- Récupération d’énergie de freinage : Mise en œuvre de systèmes qui récupèrent l’énergie de freinage et la rendent réutilisable, un aspect important des systèmes de freinage pour l’automatisation multi-axes.
- Minimisation de la consommation d’énergie : Réduction de l’énergie de maintien, par exemple grâce à des servomoteurs avec des freins qui ne sont alimentés que pour la ventilation, ce qui peut réduire les besoins énergétiques de l’axe dans systèmes d’automatisation multi-axes jusqu’à 10 %.
Utiliser des jumeaux numériques : simulation et optimisation avant la mise en service
Les jumeaux numériques simulent le comportement des systèmes de freinage distribués, réduisent le temps de développement et minimisent les risques lors de la mise en service dans l’automatisation multi-axes. ATEK peut analyser/optimiser préalablement l’interaction des composants dans des scénarios multi-axes, ce qui réduit les coûts de développement jusqu’à 30 %. Expertise en intégration des systèmes d’entraînement.
Augmenter l’efficacité énergétique : durabilité au centre
Les systèmes de freinage distribués modernes utilisent des composants et des contrôles efficaces, récupèrent l’énergie de freinage et minimisent l’énergie de maintien dans des applications d’automatisation multi-axes. Des servomoteurs avec des freins, alimentés uniquement pour la ventilation, réduisent le besoin en énergie de l’axe jusqu’à 10 %. ATEK offre des servomoteurs efficaces.
