作為新工業(yè)革命的一部分，傳統(tǒng)機床正迅速發(fā)展成為智能機床。在工業(yè)4.0技術的推動下，新的創(chuàng)新應用使機床的效率和功能達到了更高的水平。要實現(xiàn)這些功能，需要在機床上集成傳感器和執(zhí)行器，以提供實時數(shù)據(jù)和自動化控制。然而，機床因其旋轉(zhuǎn)動作而帶來了獨特的挑戰(zhàn)。由于難以連接電纜，在旋轉(zhuǎn)端集成設備幾乎是不可能的。此外，為了提高效率、安全性、生產(chǎn)效率和可追溯性，從實際加工點收集實時數(shù)據(jù)具有重要價值。

機器制造商一直缺少的一個關鍵技術就是能夠處理高性能和快速旋轉(zhuǎn)應用的無線通信。傳統(tǒng)的無線解決方案無法滿足對低延遲、可擴展性和電纜級可靠性的苛刻要求。為了滿足這一需求，IO-Link Wireless 被專門設計為高性能無線工廠自動化通信的標準。

技術優(yōu)勢

以無線格式提供電纜級可靠性、低延遲、可擴展性、確定性通信

IO-Link Wireless 可用于在惡劣的工廠環(huán)境中對快速旋轉(zhuǎn)的機器部件進行實時控制和監(jiān)控。因此，它可在智能機床的設計、開發(fā)階段和日常運行中用于各種應用，并具有以下優(yōu)點：

對于機械制造商

對于生產(chǎn)商和終端用戶

應用示例-無線智能夾具

智能機床往往綜合了機械、自動化、計算機等多種先進技術，并部署了大量的傳感器。在夾具中集成力傳感器可以為智能機床帶來多種優(yōu)勢：

1

在夾緊設置時，精確的力讀數(shù)可使操作員進行精確夾緊，避免夾緊過度而損壞工件，或夾緊不足而導致工件松動，甚至在加工過程中彈出

2

在模具加工過程中，對夾緊力的監(jiān)測可提供各種有價值的參數(shù)，既可用于檢測模具質(zhì)量(因為異常的夾緊力可能表明工件不合格或存在加工問題)，也可用于預測性維護(所需的夾緊力越大，表明機器磨損越嚴重)

3

工具制造后，存儲夾緊力數(shù)據(jù)資料可增加制造過程的可追溯性，并有助于質(zhì)量控制記錄和數(shù)據(jù)庫的建立

測量與設備相關的各種參數(shù)（如溫度、振動和濕度），有助于磨削、銑削、鉆孔或其他設備功能的過程。設備操作員因此可以獲得有關過程和質(zhì)量的實時信息，并進行實時監(jiān)測和自動調(diào)整，以補償過程變化，甚至支持異常工件和形狀變化。

虹科IO-Link wireless方案的應用

終端設備集成

虹科TigoAir SOM是一個嵌入式系統(tǒng)級模塊，模塊內(nèi)包含必要的物理組件和IO-Link wireless設備軟件堆棧，可用于設計和構建IO-Link wireless設備。該模塊可集成到傳感器設備中，并與傳感器或執(zhí)行器相連。

機器集成

在機器內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)端、移動組件或固定平臺中集成大量的無線設備（如有需要可多達數(shù)百個），并通過虹科TigoBridge連接標準IO-Link設備，也可通過多端口I/O集線器和TigoBridge連接其他模擬/數(shù)字設備。

主站/數(shù)據(jù)采集與優(yōu)化解決方案

所有無線設備都通過IO-Link Wireless協(xié)議與虹科TigoMaster通信。虹科TigoMaster在OT層通過工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議或OPC UA與PLC進行通信，以實現(xiàn)自動化；在IT層通過MQTT或OPC UA協(xié)議與企業(yè)應用程序或云進行通信，以實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析和監(jiān)控。

總結(jié)

IO-Link wireless：實現(xiàn)更快、更靈活的制造

無線通信對機器制造商的價值體現(xiàn)在機器設計、開發(fā)、交付、部署以及制造商工廠的持續(xù)支持等多個階段。對于智能機床而言，可靠的通信是連接旋轉(zhuǎn)設備的關鍵和必要組成部分。IO-Link Wireless是此類應用中唯一值得考慮的工業(yè)無線通訊技術，它具有5毫秒的確定性低延遲、比其他無線協(xié)議（如Wi-Fi、Zigbee和BLE）高出一百萬倍的可靠性和抗干擾能力，以及經(jīng)現(xiàn)場驗證的承受數(shù)千轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的能力。作為標準化協(xié)議和IO-Link產(chǎn)品的一部分，虹科IO-Link wireless解決方案為下一階段的智能機床等設備提供了更多可能，助力實現(xiàn)更快、更靈活的制造。