在我们最新的科技周二播客中,尼克森集团高级副总裁兼工程和首席技术官Dave Hein与我们聊了聊关于三种制动选择,现在有功能安全认证.听:
Intertek全球业务负责人Pierrick Balaire表示:“Intertek功能安全标志为Nexen提供了一种方法,在操作人员、机械和周围环境面临日益增长的功能安全需求时,降低危害和风险。我们很高兴授予Nexen该认证,这是北美第一个此类认证,并期待与他们以及其他公司继续合作,为行业提供高质量的产品,并提供安心。”
Hein表示,Nexen已经将其功能安全认证产品注册为NexSafe商标,目前该公司有三种产品:
1.杆锁
2.伺服刹车
3.铁路刹车
1.气缸用线性制动器-尼克森的杆锁
Nexen抽油杆锁是一种弹簧啮合气动释放锁,可以夹在线性抽油杆上,用于安全握持或紧急停车。因为Rod Lock是弹簧连接的,它默认锁定…在任何断电的情况下都会进入一个安全的位置。如果机器失去气压,锁会进入安全模式。如果PLC或PC控制阀门(反过来控制锁)发送信号进入安全模式,线性制动再次默认锁定到安全位置。在这个制动器中,弹簧可以移动活塞,活塞有一个倾斜的楔子,将弹簧力传递并放大到一个夹紧环。这反过来又能将钻铤以均匀、恒定的压力固定在轴上,这种力的施加对于平滑、稳定的性能非常重要。尼克森为目前市场上的每一种常见轴和气缸尺寸提供杆锁。
2.用于传统(旋转)伺服电机的制动器-尼克森的伺服制动器
尼克森伺服制动器由于弹簧接合而默认锁定(换句话说,一个安全的位置)。然后气动释放分离制动器的摩擦表面,允许自由旋转。伺服制动器产品采用frustoconical摩擦面-摩擦面在内径和外径上都有锥度的一个花哨的名字。这些表面通过弹簧同时对转轴和刹车壳施加锁紧力,以阻止转轴旋转……所有这些都没有反弹。换句话说,摩擦面同时啮合的外壳的制动器和转轴。事实上,这种独特的刹车结构是尼克森伺服刹车专利的基础。
最常见的是,这些设备被设计在电机和变速箱之间,尼克森能够定制输入和输出,以满足客户所使用的电机或变速箱配置的要求。
注意:Frustoconical是用来指截断锥的形状的词。前缀平截头体来源于拉丁语,意思是一块.
在摩擦表面的几何形状方面,其他制动器的锥形配合装置与尼克森的伺服制动器有一些粗略的相似之处。一些锥形制动器具有一个锥形表面,该表面在旋转元件和固定元件之间啮合。相比之下,尼克森伺服制动器的外表面和内表面都有锥形的锥体,这真的是一个独特的设计特征。实际上,锥形子组件可以同时接触两个表面。许多工程时间和精力都花在了正确设计这些锥体上……主要的挑战是适应由紧急停止和动态啮合引起的正常磨损……以及解决随着零件几何形状减小而增加的零件应力这一事实。
但需要澄清的是:伺服制动器的旋转表面是轴向静止的……单元外壳也是轴向静止的。双锥形圆锥摩擦面实际上是什么轴向移动和啮合两个固定的部分在同一时间。
3.线性型导轨和导轨用线性制动器。尼克森公司铁路刹车
与NexSafe其他产品一样,由于弹簧接合和气动释放,Nexen Rail Brake也默认为锁定(安全)位置。钢轨制动器与线性导轨配合,用于位置保持和紧急停车。
钢轨制动器使用楔子来放大弹簧力,弹簧力传递到摩擦面和钢轨非轴承支撑部分上的摩擦面接触处,以保持有效载荷。目前市场上几乎每一种常见的线性轨道都可以使用铁路制动器……事实上,NexSafe刚刚提到的品牌设计是基于之前已经生产了好几年的产品的坚固版本。
轨道制动器有各种版本,可以适应15到55毫米的线性轨道,大约95%的几何形状最常用的运动系统设计。
刹车传感器阵列的工业物联网(工业4.0)功能
Nexen的一些刹车装置上安装了传感器,帮助该公司从过去几年的产品过渡到NexSafe系列产品。根据Hein的说法,NexSafe组件符合NexSafe标准的原因是:感知……
在线性制动器的情况下为线性轮廓导轨和导轨,一个背包包安装在末端。这个装置包含磁场传感器,可以对刹车的状态进行反馈。除此之外,传感器还会告诉刹车控制系统刹车是启动还是松开。当自动化操作迁移到智能设施和智能机器时,这是有用的。
传感器反馈支持机器状态监测、机器寿命结束预测以及其他可能影响正常运行时间和吞吐量的情况。在某些安全级别中,传感器反馈也是必需的——背包包使尼克森获得了B级到4级的功能安全认证和a级到e级的性能认证。
在与Hein的交谈中,我们了解到,NexSafe的三款刹车实际上都采用了集成的传感器反馈,以实现工业物联网的目的,以及B级至4级和A级至e级的功能安全。基本上,Nexen为这三款NexSafe产品所做的就是部署了新的传感器技术,使刹车成为智能产品,同时也符合ISO 13849机器安全标准。
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该系列的刹车配备了符合ISO 13849的安全和性能级别类别的选项-与标准产品认证的安全类别B和安全类别1。即使没有双肩包的刹车也通过了功能安全认证……尼克森提供的设计需要更高水平的风险缓解,以满足风险缓解的最高要求。
所有行业都采用功能安全
安全是一个与大多数行业相关的概念——功能安全标准是涵盖许多不同行业的许多类型机器的设计协议的顶级标准。这与市场标准规定的特定机器的安全要求形成对比,如冲床、机床和码垛机。也就是说,具有功能安全认证的刹车迄今为止在最危险的机器中使用得最多,这些机器有自动刀具,移动刀片,执行可以切割人的过程,包括那些用于切割塑料和纸网的机器。拥有此类机械的行业在部署ISO 13849风险缓解技术方面处于领先地位。
关于杆锁的最后一个注意事项:线性制动器使用与致动器驱动相同的分离电源(气动电源),这通常是非常有用的。Nexen的Rod Lock有独立的和气缸安装的两种配置:当工程师使用安装在气缸上的Rod Lock时,一个控制器就可以对两者执行命令。
未来:更多地使用功能安全
尼克森之所以投资于获得刹车功能安全认证,一定程度上是因为行业转向了更可靠的机器安全。此外,组件和系统供应商的工程师要求传感器反馈,以支持工业4.0功能。更重要的是,ISO和IEC标准已经转向标准化更强大的风险缓解技术……每两到三年就会有新的标准迭代。欧洲历来在机械安全方面领先,不过美国可能已经在某些方面赶上甚至超过了欧洲。尼克森的目标是让产品获得认证,以支持这一技术趋势。
目前安全制动器的应用
尼克森的海因报告说,尽管尼克森在新冠肺炎大流行期间推出了这款产品,但人们对这种通过功能安全认证的新型刹车非常感兴趣。在一个例子中,一个机器制造商在垂直轴上指定了两个伺服制动器和冗余反馈传感器,这是一个典型的“保持负载”的应用程序,以防止下面的人员受伤,本质上是最高风险的情况,因为机器会造成人失去生命或肢体的情况。事实上,这在标准中被称为第4类情况。NexSafe刹车系统可以在这些应用中进行配置和使用。另一个OEM刚刚购买了两个铁路刹车与两个背包传感器包在每个-再次为4类情况。
Hein补充道:“尼克森的应用工程师可以帮助这些oem(可能不熟悉这些新的机器安全标准)指定符合要求的类别和性能水平的刹车。”
欲了解更多信息,请访问NexSafe在nexengroup.com上的深度链接.