什么是工业自动化(IA)?
工业自动化是指以制造业为代表的各行业中,工厂和生产现场的制造、组装、检查等工序不需要通过人力为实现自动化的综合性技术和系统。在这当中,工业机器人、数控系统、各种传感器,甚至IoT和AI等先进技术也被采用。主要是为了实现提高生产效率、削减成本、稳定品质、减轻劳动负担、以及危险作业中工作人员的安全保障。 以前由人力承担的作业,通过PLC(可编程逻辑控制器)和工业机器人也可以实现自主控制,有的可以实现24小时连续运转。通过灵活运用IoT、AI和大数据,生产数据的实时采集、分析和过程监控也成为可能,生产线的优化和预测性维护,又加速了智能化工厂的发展。
工业自动化和工厂自动化
工业自动化和工厂自动化经常被认为是同义词,严格来说,它们是不同概念。 工业自动化是包括制造业在内的所有产业的生产工序自动化,能源和物流等制造业以外的广泛领域也是其范畴。 另一方面,工厂自动化是其中的一部分,指以工厂内部生产工序为中心,使用工业机器人等来实现自动化和效率。 另外,工业自动化的细分领域,也有以化学和能源为对象的工序自动化(PA),与工厂自动化基本同义的制造业自动化(MA)等用语,地区和语境不同会区别使用。
工业自动化和齿轮
支撑工业自动化的技术当中,承担着扭矩和速度的传递、方向转换的齿轮是极其重要的机械要素。 最普遍的直齿轮在两个平行轴之间传递动力,在机器人,机床,搬运装置等领域广泛使用。 交错轴使用的蜗轮蜗杆可以在狭小空间获得高减速比,而且具有自锁功能。 锥齿轮适合轴角度的改变,其中的一种叫做准双曲面锥齿轮具有高减速比,在机器人内部广泛使用。 把旋转运动转换成直线运动的齿轮齿条是和丝杆并列的代表性直线运动机构,在自动化设备中不可或缺,在龙门机器人等机构中也有使用。 像机器人这样要求高精度控制的地方,使用多个齿轮组合的模组比如减少侧隙的波动齿轮机构中也会用到。 在工业自动化中使用的齿轮,为了确保高精度和高硬度,会对齿轮施加研磨和热处理等高难度加工技术,以应对现场的严格要求。