什么是工業(yè)自動化(IA)?
工業(yè)自動化是指以制造業(yè)為代表的各行業(yè)中,工廠和生產(chǎn)現(xiàn)場的制造、組裝、檢查等工序不需要通過人力為實現(xiàn)自動化的綜合性技術和系統(tǒng)。在這當中,工業(yè)機器人、數(shù)控系統(tǒng)、各種傳感器,甚至IoT和AI等先進技術也被采用。主要是為了實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、削減成本、穩(wěn)定品質(zhì)、減輕勞動負擔、以及危險作業(yè)中工作人員的安全保障。 以前由人力承擔的作業(yè),通過PLC(可編程邏輯控制器)和工業(yè)機器人也可以實現(xiàn)自主控制,有的可以實現(xiàn)24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)。通過靈活運用IoT、AI和大數(shù)據(jù),生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集、分析和過程監(jiān)控也成為可能,生產(chǎn)線的優(yōu)化和預測性維護,又加速了智能化工廠的發(fā)展。
工業(yè)自動化和工廠自動化
工業(yè)自動化和工廠自動化經(jīng)常被認為是同義詞,嚴格來說,它們是不同概念。 工業(yè)自動化是包括制造業(yè)在內(nèi)的所有產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)工序自動化,能源和物流等制造業(yè)以外的廣泛領域也是其范疇。 另一方面,工廠自動化是其中的一部分,指以工廠內(nèi)部生產(chǎn)工序為中心,使用工業(yè)機器人等來實現(xiàn)自動化和效率。 另外,工業(yè)自動化的細分領域,也有以化學和能源為對象的工序自動化(PA),與工廠自動化基本同義的制造業(yè)自動化(MA)等用語,地區(qū)和語境不同會區(qū)別使用。
工業(yè)自動化和齒輪
支撐工業(yè)自動化的技術當中,承擔著扭矩和速度的傳遞、方向轉(zhuǎn)換的齒輪是極其重要的機械要素。 最普遍的直齒輪在兩個平行軸之間傳遞動力,在機器人,機床,搬運裝置等領域廣泛使用。 交錯軸使用的蝸輪蝸桿可以在狹小空間獲得高減速比,而且具有自鎖功能。 錐齒輪適合軸角度的改變,其中的一種叫做準雙曲面錐齒輪具有高減速比,在機器人內(nèi)部廣泛使用。 把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動的齒輪齒條是和絲桿并列的代表性直線運動機構,在自動化設備中不可或缺,在龍門機器人等機構中也有使用。 像機器人這樣要求高精度控制的地方,使用多個齒輪組合的模組比如減少側(cè)隙的波動齒輪機構中也會用到。 在工業(yè)自動化中使用的齒輪,為了確保高精度和高硬度,會對齒輪施加研磨和熱處理等高難度加工技術,以應對現(xiàn)場的嚴格要求。