紧凑灵活的机器人能量传输系统

点击数:327 发布时间:2018-11-22
恶劣的运行环境、有限的空间、加速力和循环次数影响着能量传输都将导致机器人操作停机,每年累积损失总额高达六位数。而德国MA 自动化股份有限公司将其结构彻底改变成为紧凑型,三维移动的“triflex RS”拖链供能拖链系统。自此,设备利用率有了显著的提升。
紧凑灵活的机器人能量传输系统

紧凑型机器人:三维移动的“triflex RS”拖链供能拖链系统,紧凑型通用模块。在德国MA自动化,每个轮班可以进行200次抓取后盖的操作
紧凑型机器人:三维移动的“triflex RS”拖链供能拖链系统,紧凑型通用模块。在德国MA自动化,每个轮班可以进行200次抓取后盖的操作

“三条压铸以及八条结构件生产线有近百台机器人投入使用。”萨克森州特洛伊恩的MA 自动化德国的结构维护工作主管Steffen Modes 说道,他描述了高度复杂的机械。该公司属于CLN(包括MA 自动化),是本部在意大利都灵的最大钢铁服务中心。该集团公司在欧洲拥有34个办事处,2个海外生产站。

自从2004 年工厂开业起, 德国弗格兰办事处就致力于生产单件、钢制和铝制结构的外部车身壁板,并拥有185名雇员。“我们认为国内及国际的自动化行业客户是我们优质的合作伙伴。”Steffen Modes 解说了供应公司的理念。

全自动机器人系统规范了自动化焊接和装配线。在这一领域,机器人负责抓取后盖。过去,这一工作也反复发生工厂停机的事情,这是由于工厂安装在机器人上的软管接头无法承受现场的严苛条件。设备会出现停机、反复拖甩的情况。“整套系统一年平均停机657 min。这就意味着我们每年累积损失达到100 000 欧元,随着时间的推移这将无法承受。” Steffen Modes说道,“因此我们着力于寻求解决方法。机器人共使用八种不同的工厂位置,可以精确地抓取单独零件,并最终在2个水箱间完成后盖堆放向前移动至其他设备。通过布局,我们正在谈论干涉值高达3 cm的情况。”复杂的模块对空间要求极为苛刻,对能量传输同样也提出了这样的要求,拖链系统要求有高拉伸强度及低重量,当速度从零达到2 m/s,拖链同样需要承受高拉伸力,而且对一些特殊现场而言,还需要能够承受大量焊渣。

拖链系统有一个整合的弹簧系统。这样就能自动生成定向预应力,可以在快速移动过程中避免循环和电缆压力
拖链系统有一个整合的弹簧系统。这样就能自动生成定向预应力,可以在快速移动过程中避免循环和电缆压力

“triflex RS”系统能有效的防止缠绕和电缆应力。自2008年春天起,来自德国科隆的易格斯供能拖链就投入了使用。该项目使用triflex RS 系统,一种紧凑的通用模块,可以用节省空间的方式引导供能拖链并贴近机器人臂。它可以快速简便地在现有安装点安装至机器人上,无论是在两侧还是在端部。这多亏了低安装高度和狭长的拖链引导,triflex RS可用于所有机器人的可靠移动,即使是在严格的安装空间内。

免润滑拖链系统有一个整合的弹性系统,将纤维棒插入纤维棒模块,自动生成了定向预应力。“伸缩装置与钓鱼竿相似,可保持拖链能够承受张力状态。”图林银州易格斯办公室技术顾问Yve Kirsch 解释道,“通过这种方式,拖链总能紧贴机器人端部,甚至可以在复杂的三维移动中避免循环和电缆压力。”被工件、以及加工头或者其它边缘位置干涉的情况也不会发生了,尤其是在狭小空间的情况下。

通用模块“triflex RS”可直接在现有安装点安装到机器人上。因此,即使是在非常狭小的空间,也可以安全地完成三维移动
通用模块“triflex RS”可直接在现有安装点安装到机器人上。因此,即使是在非常狭小的空间,也可以安全地完成三维移动

“在应对极端的有限空间中,共有四个机器人问题。” Steffen Modes说道,“它们迟早会由易格斯开发的“triflex RS” 替换,而现在我们不再有这些困扰了。早期的工厂停机已成为过去,在过去的18个月中,所有的机器人都实现了完全无障碍运行。“之前的投入在短时间内收回了成本。自从产品更新起,机器人就可以完成1 380 000次循环,具有抗冲击、耐磨损、坚固、耐脏污的机械性能。四个机器人的自动化供应商配备了‘triflex RS’ TRC70 供能拖链。”供能系统确保在复杂的移动、甚至是六轴情况下,保持高度的灵活性。每条链节可在纵轴方向扭转约±10°,这为电缆在不同集合形状的情况下提供引导提供了帮助。

支持动态应用:带去应力的拖链安装支架
支持动态应用:带去应力的拖链安装支架

高强力吸收发生在所谓的“拖车原则”(类似于“球槽”机制),基座和球体形成高度灵活的连接,将三轴顺畅移动和优化伸缩结合,以此确保高张力。纵轴方向每米最高可扭转±380°。“triflex RS”供能拖链在半径和扭转范围内的运动中,其整合的止动系统为电缆提供了完美的弯曲半径。最终,整个系统的通用移动性也促成了运动轨迹的规范。

另一个关键在于拖链出色的机械性能, 其抗冲击、耐磨损、坚固、耐脏污的性能,可以阻挡严苛环境下的焊接灰尘。简易连接和配套附件,如去应力系统、夹具等可将安装时间最小化。

“我们拥有易格斯安装的第一套拖链供能系统,”Steffen Modes 回想。“当时,有一个每天八小时的窗口期,之后机器人重新开始运作,一切都运行得很顺利,于是我们对另外三个机器人也进行了更新。

在预算吃紧的时候,维护部门的主管必须首先写一份详细的请求以获得更新设备的资金。资金的数目为设备的更新提供了明确、强有力的引荐作用。“ 每年停机约11个小时—— 相当于超过一个轮班的成本!——管理部门很快便确信需要更新。”Modes 说道。现场被任命的易格斯供能拖链系统销售代表,Yve Kirsch 展示了该系统。随后他们共同寻找满足技术和经济要求的解决方案。过去几个月表明他们找到了:自安装后的第一天起,应用于多维运动的全新模块的供能拖链系统已经过测试。