Күшті жүк көтергіштігі, үш осьті серво манипулятор ауыр материалдарды өңдеуде артықшылықтарға ие

Қуатты жүк көтергіштігі: ауыр материалдарды өңдеудегі үш осьті серво роботтардың артықшылықтары

Өндірісте, логистикада және қоймада, автомобиль бөлшектерінде және басқа да салаларда ауыр материалдарды өңдеу өндіріс процесінің маңызды құрамдас бөлігі болып қала береді, тиімділіктің тұрақты кедергісі және қауіпсіздікке қауіп төндіреді. Дәстүрлі қолмен өңдеудің жоғары тәуекелдері мен төмен тиімділігінен бастап, жүктеме шектеулері мен ерте кезеңдегі дәлсіздіктерге дейін Робот қолыс, сала ауыр материалдарды өңдеудің тұрақты, тиімді және қауіпсіз шешімдерін талап етуді жалғастыруда.Үш осьті серво роботтар, өздерінің жоғары жүктеме өнімділігімен, ауыр материалдарды өңдеу стандарттары мен тиімділігін қайта анықтай отырып, бұл қиындықты жеңудің негізгі құралына айналуда.

I. Ауыр материалдарды өңдеудегі салалық қиындықтар: Неліктен «жүк көтергіштігі» маңызды жетістік болып табылады?

Үш осьті серво роботтардың артықшылықтарын зерттемес бұрын, алдымен бүгінгі таңда ауыр материалдарды өңдеудегі жиі кездесетін қиындықтарды - күшті жүк көтергіштіктің орны толмас маңыздылығын көрсететін қиындықтарды қарастыруымыз керек:

Қолмен өңдеудің «қос дилеммасы»: Салмағы 50 кг-нан асатын материалдар үшін (мысалы, автомобиль шассиі, үлкен қалыптар және металл құймалары) қолмен өңдеу бірнеше адамның ынтымақтастығын қажет етеді, сонымен қатар физикалық күш түсуге бейім, бұл бұлшықеттің созылуы және материалдардың құлауы сияқты тиімділік пен қауіпсіздік тәуекелдерінің төмендеуіне әкеледі. «Өндіріс қауіпсіздігі бойынша апат статистикасы туралы есеп» мәліметтері бойынша, ауыр материалдарды өңдеуге байланысты апат жұмыс орнындағы барлық апаттардың 32%-ын құрайды, оның 80%-ы қолмен жасалған қателіктерге немесе шаршауға байланысты.

Дәстүрлі механикалық жабдықтардың өнімділік кемшіліктері: Алғашқы пневматикалық роботтық қолдар немесе бір осьті басқару жабдықтары кейбір ауыр жүктемелерді орындай алса да, олар екі негізгі мәселеге тап болды: жоғарғы жүктеме шегінің төмендігі (көбінесе 100 кг-нан аз), бұл оларды ауыр жүктемелі өнеркәсіптік қолданбалар үшін жеткіліксіз етеді; және позициялау дәлдігінің төмендігі (көбінесе ±5 мм-ден асады), бұл дәл жинау кезінде материалдың жоғалуына немесе құрастырудың бұзылуына әкелуі мүмкін (мысалы, автомобиль бөлшектерін бекіту).

Өндіріс тиімділігі мен құны арасындағы қақтығыстың күшеюі: Өңдеу өнеркәсібі икемді өндіріске көшкен сайын, компаниялар ауыр материалдарды өңдеуде үлкен икемділік пен үздіксіздікті талап етуде. Дәстүрлі жабдықтар көбінесе бекітілген жолдарды немесе күрделі орнату мен іске қосуды қажет етеді, бұл өндіріс желілерін ауыстыруды көп уақытты және еңбекті қажет етеді. Жүк көтерімділігінің жеткіліксіздігі бір ауысымда өңделетін материал мөлшерін тікелей шектейді, бұл өндіріс желісінің үзіліс қаупін арттырады. 2. Үш осьті серво роботтардың негізгі артықшылықтары: «Жүк көтергіштігінен» «Жалпы өнімділікке» дейін

Үш осьті серво роботтың ауыр материалдарды өңдеуге арналған тамаша таңдауы оның жоғары жүк көтергіштігімен, жоғары дәлдікпен, жоғары тұрақтылықпен және жоғары икемділікпен үйлесімде. Бұл жалпы өнімділіктің жақсаруына әкеледі: көтеруге жоғары жүктемелер, дәлірек позициялау және ұзақ мерзімді тұрақты жұмыс.

1. Жүк көтергіштігі: ауыр жүктерді қолдану қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін салмақ шектеулерін бұзу

Үш осьті серво роботтар 50 кг-нан 500 кг-ға дейінгі жүк көтергіштігін ұсынады, кейбір тапсырыс бойынша жасалған модельдер 1000 кг-нан асады. Олар автомобиль өнеркәсібіндегі қозғалтқышты өңдеу, құрылыс техникасындағы ірі компоненттерді жинау және логистика саласындағы ауыр паллеттерді тасымалдау сияқты өнеркәсіптік ауыр материалдарды өңдеудің көптеген жағдайларын қамти алады. Оның жүк көтеру қабілеті негізінен екі негізгі технологиямен қамтамасыз етіледі:

Жоғары моменттік серво қозғалтқыш: Импорттық серво қозғалтқыштарды пайдалану арқылы жүйе тұрақты момент шығысын қамтамасыз етеді және толық жүктеме кезінде үздіксіз жұмыс істеуге мүмкіндік береді, қуаттың жеткіліксіздігіне байланысты тоқтап қалуды немесе жылдамдықтың төмендеуін болдырмайды.

Күшейтілген механикалық құрылым: рычаг пен қосылыстар жоғары беріктіктегі қорытпа материалдарынан (мысалы, 45 градусқа дейін шыңдалған және шыныққан болат және құйылған алюминий қорытпасы), дәлдік мойынтіректерімен біріктірілген. Бұл тіпті ауыр жүктемелер кезінде де құрылымның қаттылығын қамтамасыз етеді, дәлдікке әсер етуі мүмкін деформацияның алдын алады.

Мысалы, автомобиль бөлшектерін шығаратын зауытта 200 кг пайдалы жүктемесі бар үш осьті серво роботтың енгізілуі роботқа бұрын кранды басқару үшін екі жұмысшыны қажет ететін беріліс қораптарын (әрқайсысының салмағы 180 кг) ұстап, тасымалдауға және орналастыруға мүмкіндік берді. Бұл бір қолмен басқару тиімділігі 300%-ға артты, бұл қолмен араласу қажеттілігін болдырмайды және қауіпсіздік тәуекелдерін азайтады.

2. Орналастыру дәлдігі: жүктеме мен дәлдікті теңестіру, дәл жинау талаптарын орындау

Дәстүрлі түрде «жоғары жүктеме» көбінесе «төмен дәлдікпен» байланыстырылады. Дегенмен, үш осьті серво робот серво басқару жүйесі мен дәлдік беру механизмінің үйлесімі арқылы «ауыр жүктемелер кезінде жоғары дәлдіктегі позициялауға» қол жеткізеді:

Серво тұйық циклді басқару: PLC + серво жетегінің тұйық циклді басқару жүйесін пайдалана отырып, робот позиция мен жылдамдық бойынша нақты уақыт режимінде кері байланыс береді, жүктеме өзгерістеріне негізделген қуат шығысын автоматты түрде реттейді. Бұл толық жүктеме кезінде ±0,1 мм-ден ±0,5 мм-ге дейінгі позициялау қателігін қамтамасыз етеді, дәл жинау талаптарына сай келеді (мысалы, ауыр материалдарды жабдықпен біріктіру, бірнеше компоненттерді дәл біріктіру).

Дәлме-дәл шарлы бұранда/уақыт белдігі жетегі: Негізгі жетек компоненттері жоғары дәлдіктегі шарлы бұрандаларды немесе уақыт белдіктерін пайдаланады, беріліс тиімділігі 95%-дан асады. Бұл кері соққыдан туындаған позициялау ауытқуларын азайтады, мыңдаған өтулер кезінде, әсіресе қайталанатын өңдеу тапсырмаларында біркелкі позициялауды қамтамасыз етеді. 300 кг пайдалы жүктемесі бар үш осьті серво роботты қолданғаннан кейін, құрылыс машиналары компаниясы үлкен гидравликалық цилиндр (әрқайсысының салмағы 280 кг) мен машина корпусы арасындағы құрастыру қателігін ±2 мм-ден ±0,3 мм-ге дейін азайтты, құрастыру өткізу жылдамдығын 85%-дан 99,5%-ға дейін арттырды және құрастыру қателерінен туындаған қайта өңдеу шығындарын жылына 500 000 юаньнан астамға азайтты.

3. Тұрақтылық және сенімділік: кернеусіз, ұзақ мерзімді ауыр жүктемемен жұмыс істеу және техникалық қызмет көрсету шығындарының төмендеуі

Ауыр материалдарды өңдеу жабдықтың тұрақтылығына өте жоғары талаптар қояды. Толық жүктемелі жұмыс кезіндегі ақау өндірістік желілерді тоқтатып қана қоймай, сонымен қатар материалдардың құлауына байланысты жабдықтың зақымдалуына немесе қауіпсіздік оқиғаларына әкелуі мүмкін. Үш осьті серво робот келесі дизайн ерекшеліктері арқылы ұзақ мерзімді тұрақты жұмысты қамтамасыз етеді:

Шамадан тыс жүктемеден қорғау: Кіріктірілген токтың шамадан тыс жүктелуінен, айналу моментінің шамадан тыс жүктелуінен және температураның шамадан тыс жүктелуінен қорғау. Жүктеме белгіленген мәннен асып кеткенде немесе қозғалтқыш температурасы тым жоғары болғанда, құрылғы автоматты түрде өшіп, дабыл береді, бұл негізгі компоненттердің зақымдалуына жол бермейді.

Техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейтін дизайн: Негізгі компоненттер (мысалы, серво қозғалтқыш, мойынтіректер және жетек бұрандасы) шаң мен майдың ластануын болдырмау үшін тығыздалған. Майлау жүйесі қолмен техникалық қызмет көрсетуді азайтып, автоматты түрде май беруді қамтамасыз етеді. Құрылғының істен шығулар арасындағы орташа уақыты (MTBF) 8000 сағаттан асады, бұл дәстүрлі роботтық қолдардың 5000 сағатынан әлдеқайда асып түседі.

Мысалы, логистикалық қойма орталығы ауыр паллеттерді (әрқайсысының салмағы 450 кг) қоймаға кіргізу және шығару үшін 500 кг сыйымдылығы бар үш осьті серво роботты енгізді. Ол күніне 12 сағат үздіксіз жұмыс істейді және айына бір ғана жоспарлы тексеруді қажет етеді. Техникалық қызмет көрсету шығындары дәстүрлі жүк көтергіштерге қарағанда 40%-ға төмен, ал орталық жабдықтың істен шығуына байланысты сақтауда бірде-бір үзіліске ұшыраған емес.

4. Икемділік: Әртүрлі жағдайларға тез бейімделу және икемді өндірістік қажеттіліктерге жауап беру.

Дәстүрлі бекітілген шынжырлы ауыр материалдарды өңдеу жабдықтарымен (мысалы, крандар және еден шынжырлы роботтық қолдар) салыстырғанда, үш осьті серво робот икемділік бойынша айтарлықтай артықшылықтар береді:

Оңай орнату: Орнату үшін күрделі жер іздері немесе болат жақтаулар қажет емес; оны жерге немесе жұмыс үстеліне оңай бекітуге болады, бұл шағын орын қалдырады және шеберхананың орналасуын реттеуге бейімделеді.

Бағдарламаны жылдам ауыстыру: өңдеу жолын, жүктеме параметрлерін және орналасу координаттарын сенсорлық экранды пайдаланып өзгертуге болады. Әртүрлі материалдарды өңдеу тапсырмаларына арналған бағдарламаны реттеу тек 5-10 минутты алады, ал дәстүрлі жабдықта жөндеу жұмыстары сағаттап немесе тіпті күндерді қажет етеді.

Көп станциялы ынтымақтастық: Көп станциялы ынтымақтастыққа қол жеткізу үшін оны конвейерлік желілермен, AGV-мен және басқа жабдықтармен біріктіруге болады. Мысалы, ауыр материалдарды сөреден алып, өңдеу жабдықтарына жылжытуға, содан кейін өңдеуден кейін тексеру станциясына жылжытуға болады. Бұл толық автоматтандырылған процесс қолмен тасымалдау қажеттілігін жояды.

III. Үш осьті серво роботтардың типтік қолдану сценарийлері: «Бір рет басқарудан» «Толық процесті кеңейтуге» дейін

Үш осьті серво роботтың қуатты жүктеме сыйымдылығы және жан-жақты өнімділігі оны бірнеше салада «бір басқару құралынан» «толық процесті күшейту құрылғысына» айналдыруға мүмкіндік берді. Төменде үш типтік қолдану сценарийі келтірілген:

1. Автокөлік және бөлшектер өндірісі: ауыр жүктемелер мен дәлдіктің «қос талаптары»

Автокөлік өнеркәсібі ауыр материалдарды өңдеудің маңызды саласы болып табылады. Штампталған кузов бөлшектерінен (әрқайсысы 50-150 кг) бастап қозғалтқыштар мен беріліс қораптарына (әрқайсысы 100-300 кг) дейін жоғары жүктемелі, жоғары дәлдіктегі өңдеу жабдықтары қажет. Үш осьті серво роботтар келесі нәтижелерге қол жеткізе алады:

Штамптау шеберханасы: Тіректен ауыр болат пластиналарды алып, оларды штамптау станогына жылжытыңыз, содан кейін штамптаудан кейінгі келесі процеске жылжытыңыз, бұл қолмен өңдеуден туындаған деформацияны болдырмайды.

Соңғы құрастыру цехы: құрастыру дәлдігін қамтамасыз ету үшін қозғалтқыштар мен артқы осьтер сияқты ауыр компоненттерді көлік кузовындағы тиісті орындарына дәл жылжытыңыз, орналастыру қателіктері ±0,5 мм шегінде болуы керек.

Бөлшектер қоймасы: Автокөлік бөлшектері тиелген ауыр паллеттерді автоматты түрде тиеу және түсіру, жүк көтергіштерді ауыстыру және қол еңбегін азайту.

Бірлескен автомобиль зауыты жүк көтергіштігі 200-300 кг болатын 20 үш осьті серво роботты енгізгеннен кейін, соңғы құрастыру цехының ауыр материалдарды өңдеу тиімділігі 40%-ға артты, құрастыру ақауларының деңгейі 60%-ға төмендеді, ал жылдық еңбек шығынын үнемдеу 3 миллион юаньнан асты.

2. Құрылыс машиналары мен ауыр жабдықтар: шамадан тыс жүктеме кезінде «тұрақты жұмыс»

Құрылыс техникасының (мысалы, экскаваторлар мен крандардың) әдетте ауыр бөлшектері (мысалы, экскаватор шелектерінің әрқайсысының салмағы 500-800 кг) және үлкен көлемдері болады. Дәстүрлі басқару кран мен қолмен басқарудың үйлесіміне негізделген, бұл тиімсіз және жоғары қауіпсіздік тәуекелдерін тудырады. Үш осьті серво роботтар (500-1000 кг жүктемемен теңшелетін) мыналарға мүмкіндік береді:

Ірі бөлшектерді шеберхана ішінде қолмен ілмекпен бағыттаусыз ауыстыру, осылайша материалдардың соқтығысуын болдырмау;

Бөлшектерді машина корпустарымен дәл туралау, мысалы, ауыр гидравликалық сорғыларды машина корпустарындағы бекіту тесіктеріне ±1 мм орналастыру дәлдігімен жылжыту, құрастыру саңылауларын азайту;

Дайын жабдықты желіден тыс өңдеу, мысалы, жиналған шағын экскаваторларды (салмағы 3-5 тонна және бірнеше роботтың жұмысын үйлестіруді қажет ететін) өндіріс желісінен қоймаға жылжыту.

3. Логистика және қоймалау: ауыр паллеттердің «тиімді ағыны»

Электрондық коммерция мен өндірістік логистиканың дамуымен ауыр паллеттерді (тұрмыстық техникамен, жиһазбен және өнеркәсіптік шикізатпен толтырылған) өңдеуге деген сұраныс артып келеді. Үш осьті серво роботтарды биік қоймалармен және AGV жүйелерімен бірге келесі мақсаттарға жету үшін пайдалануға болады:

Биік қоймаларда ауыр паллеттерді тиеу және түсіру, бір реттік жүк көтеру сыйымдылығы 500 кг-ға дейін, бұл дәстүрлі жинақтаушы крандармен салыстырғанда 50%-ға артық;

Шекаралық логистикадағы ауыр жүктерді сұрыптау, мысалы, 300-400 кг өнеркәсіптік шикізат паллеттерін контейнерлерден сұрыптау желісіне тасымалдау, қол еңбегі мен жүк көтергіштерді ауыстыру және тиімділікті 200%-ға арттыру;

Өндіріс желілері мен қоймалар арасындағы үздіксіз интеграция, мысалы, өндіріс желісінен алынған ауыр дайын өнімдерді робот арқылы тікелей AGV паллеттеріне тасымалдауға мүмкіндік береді, содан кейін олар AGV арқылы қоймаға тасымалданады, бұл аралық тасымалдауларды болдырмайды.

VI, Үш осьті серво роботтар өздерінің «жүктеме артықшылығын» қалай одан әрі жақсарта алады?

Өнеркәсіптік автоматтандыру технологиясының дамуымен, қолдану үш осьті сервоманипуляторлар Ауыр материалдарды өңдеу одан әрі кеңейеді, ал олардың жүк көтергіштігі де ақылды, интеграцияланған және экологиялық таза болуға қарай жаңартылады.

Зияткерлік жүктемені бейімдеу: Сенсорларды (мысалы, салмақ сенсорлары және күш басқару сенсорлары) енгізу арқылы жүктемені автоматты түрде анықтау және реттеу жүзеге асырылады. Манипулятор материалдың салмағын нақты уақыт режимінде анықтай алады және қуат шығысы мен қозғалыс жылдамдығын автоматты түрде оңтайландырады, позициялау дәлдігін одан әрі жақсарта отырып, «ауыр жүктемелер үшін төмен жылдамдық және жеңіл жүктемелер үшін жоғары жылдамдық» тудыратын энергия шығынын болдырмайды.

Көп осьті ынтымақтастық және интеграция: Болашақта «үш осьті + көп осьті» ынтымақтастық жүйелері пайда болады. Мысалы, үш осьті Серво манипуляторы негізінен ауыр жүктемелерді көтере алады, ал алты осьті робот қолы дәл құрастыруды орындай алады, бұл «ауыр жүктемелерді өңдеу + нәзік операциялар» үшін интеграцияланған шешім жасайды.

Жасыл және энергия үнемдейтін дизайн: Жүк көтерімділігін арттырумен қатар, қозғалтқыштың тиімділігін оңтайландыру, энергия үнемдейтін серво жетектері және тежеу ​​энергиясын қалпына келтіру арқылы энергия шығыны азаяды. Мысалы, жүк көтерімділігі 300 кг болатын үш осьті серво манипулятордың белгілі бір бренді дәстүрлі жабдыққа қарағанда 25%-ға аз энергия тұтынады, бұл жыл сайын электр энергиясына 10 000 юаньнан астам қаражат үнемдеуге мүмкіндік береді.

Қорытынды: «Күшті жүктеме сыйымдылығымен» жетістікке жету және «Кешенді тиімділікпен» мүмкіндіктерді кеңейту

Ауыр материалдарды өңдеудің қиын тұсы, негізінен, жүктеме талаптары мен қолданыстағы жабдық мүмкіндіктері арасындағы сәйкессіздікте жатыр. Негізгі назарын «қуатты жүк көтергіштікке» аударатын үш осьті сервоманипуляторлар жоғары дәлдікті, жоғары тұрақтылықты және жоғары икемділікті біріктіреді. Олар ауыр материалдарды өңдеудің «салмақ мәселесін» шешіп қана қоймай, сонымен қатар өндіріс тиімділігін арттырады және процестерді толық автоматтандыру арқылы қауіпсіздік тәуекелдерін азайтады, бұл оларды өндіріс саласының «ақылды зауыттарға» көшуіндегі негізгі жабдыққа айналдырады.