液壓閥:搭載整合式數位軸控制器的方向閥
液壓閥:搭載整合式數位軸控制器的方向閥
工業用液壓

液壓閥將從連線能力大為受益

現今市場對於液壓閥的要求是什麼?

液壓市場刻正經歷從經典的類比液壓技術,過渡至可連線的數位流體技術的變革過程。其中,歐洲機具製造商逐漸將機具設計數位化,並預期液壓裝置可以與這些相互連線的作業環境順利整合。這意味著,在自動化程度上,液壓裝置與電機傳動裝置相當。針對自動化,智慧型液壓閥所擁有的其中一項具決定性的功能,便是其可以透過多種乙太網路介面等公開標準,與各種不同的自動化拓樸順利整合。

又有哪些全新的技術可能性,可以滿足這些要求?

智慧型單軸控制器,已可以在封閉的控制迴路,遠端控制液壓運動。此外,強大的運動控制器則整合至閥門的機上電子裝置。運動控制器可以執行目標與實際位置比對,並將運動精準控制於釐米之差。系統的控制器品質,則全權仰賴量測系統的解析度。鋸木生產線、造紙廠及工具機等應用,已日漸可以看到這類未附控制櫃的運動控制器。另外,亦可以搭配智慧型變速泵浦驅動器以及智慧型泵浦控制器。這類裝置,使得將節流控制器 (截至目前的主流) 替代為更加節能的位移控制器,成為嶄新的可能性。如此一來,過去由閥門執行的功能,可以改由軟體來掌控。

那麼,是否可以將感測器技術整合至液壓閥門?

車用感測器及消費性產品業感測器的大量生產,已使相關成本大幅減少。如今感測器也日漸常見應用於液壓技術。就我們來看,將這類型的感測器技術整合至現行的閥門配置,便是下一步的發展方向。針對運轉情形監控,感測器可以蒐集流體品質、溫度、振動及開關切換循環。透過深度學習演算法,使用者則可以豪損造成故障前及時偵測耗損情形。

閥門還可以提供哪些機械化功能的其他可能?

基本要求在針對連接幾何結構自由度方面,便已相當有限。液壓產業過去一段時間曾深入探討數位液壓技術。當時乃至現今的想法,都是透過單位元或多位元策略,並以階段或計時式控制流量。特定應用中,與持續變數技術相比,此類控制技術較有優勢。

哪些液壓閥創新技術,與您的公司息息相關?

至此,問題不再是「液壓閥門技術是否可以從連線能力受益」,而是「何時可以開始受益」。目前圍繞在工業 4.0 的相關討論,再再清楚指出,定義所有必要功能及相關功能性,無比關鍵。唯有各家製造商的相關機制及感測器技術具備標準化規範,如此一來主動連線能力及通訊才得以化為可能。即使在未來,並不是所有液壓機械壓力閥均具備數位機上電子裝置,或均與控制器系統或其他閥門相互連接。裝置與設備壓印 QR 碼,以提供製造商設定、功能描述,或密封件提供相關資訊,是邁向連線連接能力的一大步。針對新型材料及生產製造領域,Rexroth 未來將推出許多創新技術。以 3D 列印技術列印鑄件殼體模芯,或直接列印技術,可以大幅減少閥門運轉的能源消耗。設計模芯時,模芯的整除規則須納入考量,而歸功於現今的模芯列印技術,可以無需考量整除規則。這意味著,我們可以利用其他的通道設計,藉此降低壓力損失,並改善能源消耗效率。針對每分鐘流量為 10,000 的閥門,降低一至二成的流阻,可以大幅降低營運費用。

專用於液壓應用的壓力傳感器

這些趨勢將如何影響您的產品?

運用 整合式軸控制器 (IAC) 閥門,Bosch Rexroth 提供未附控制櫃的運動控制器,並與閥門電子裝置完善整合,亦可以透過開放式介面完整提供連線能力。同樣地,自身搭載流體迴路的伺服液壓軸亦具備相同性能。這些立即可以安裝的軸具、泵浦、閥門與液壓缸所構成的裝配系統,機具製造商只要連接電力供給與控制器通訊即可。這些設備使用相同的啟用試驗工具及使用者介面,意味著所有驅動技術提供相同的使用體驗與樣貌。傳統經典的伺服閥門,亦可以進一步獲得改善。Rexroth 全新專為切換閥所提供的脈寬調變的插入式放大器,可以將連接器表面溫度從 80 度降低至 50 度。對於容易產生易燃木屑 (亦造成爆炸危險) 的鋸木生產線而言,是相當出色的產品。

未來展望:未來十年內,閥門技術將出現什麼變革?

十年內,閥門技術的發展,將使專案規劃更加容易、啟用試驗更加輕鬆,運轉更為高效,並在需要維修前,提供更多有用資訊。即便是需要維修的情性,閥門可能也已預訂了備用零件。

IAC 閥門