凭借对技术的热情,我们为客户开发最佳解决方案。您有具体的应用需求并希望获得咨询吗?
地点:
2018年SPS展会的展台模型
行业:
机床制造
应用:
门式机器人
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因此,多年前我们就快速起动自主研发自动化解决方案,以便能够尽可能灵活地响应客户需求。 由于我们首先是一家机床制造商,因此我们决定寻找一个强大的合作伙伴来进一步开发这项自动化技术,该合作伙伴主要在电气和控制技术方面为我们提供支持。 选择SEW-EURODRIVE这一决定无需多加考虑。 毕竟,两家公司之间有着长达数年的互信合作关系。 我非常高兴,我们已在2018年SPS展会上展示了此次合作的首个成果——其中EMAG负责开发机械部件,而SEW-EURODRIVE则负责开发完整的能源、电气和控制技术。罗纳德·马齐格(Ronald Matzig),EMAG公司SEW-EURODRIVE大客户经理
我们将机器模块从生产线上分离出来,使相关资源能够灵活调配,从而让整个生产系统在未来更具灵活性并提高生产效率。在此过程中,我们无需在每台机器人上配备独立的控制系统。克劳斯·尤斯特(Klaus Just),SEW-EURODRIVE 系统规划负责人
在机械制造的内部物流中,门式机器人是连接机器或加工中心之间物料流转的成熟且普遍采用的系统解决方案。在此过程中,通常由拖缆式电缆负责引导能源和数据电缆。
我们针对笛卡尔机器人推出的突破性创新产品,如今彻底告别了这些占用空间且缺乏灵活性的能源导引链。这得益于一种 采用光学和感应式信号与能量传输技术的智能系统解决方案。
利用门式机器人,可以如此智能地解决内部物流问题:通过让 多台机器人沿同一路径 进行水平自由移动,从而实现了使用能源导引链几乎无法实现的物流流程。 该解决方案甚至能应对重叠路段。
相比之下,使用必须随机器人持续移动的能源导引链时,需要驱动的运动质量要大得多。因此,会导致噪音水平过高、磨损严重以及动态性能下降。 与此同时,由此产生的摩擦还会导致能耗不必要地高。值得庆幸的是,凭借这一新解决方案,在 EMAG,所有这些问题都已成为过去
得益于感应式能量传输技术 MOVITRANS®以及分布式供电模块 TES,我们为门式机器人设计的系统解决方案尤为智能。 因此,在安装空间、磨损、能耗或可能出现的电缆断裂方面,不再存在任何限制。如今,自由度与高动态性能取代了受限的循环次数,已成为我们的宗旨。 借助我们的模块化机器自动化系统,现在功率传输的可行性为3至8 kW。
从能源平衡的角度来看,该自动化解决方案对 EMAG 而言尤为引人注目。 尽管仅水平轴的加速就需消耗超过3千瓦的功率,但在整个负载循环中,机器人通过MOVITRANS®取电板所消耗的功率甚至不到500瓦。
诀窍在于:该应用从 分布式 MOVI-DPS®存储器中获取短暂的能量需求中获取。该存储器(DPS = Drive Power Solution)是一个双层电容器组,负责为 机器人提供 100 VDC 直流侧电压。
但这些储能装置中的能量从何而来?观察 门式机器人及其典型的运行轨迹,可以发现加速阶段与 制动阶段交替出现。 与通常的做法不同,SEW-EURODRIVE的解决方案并非通过电阻将制动阶段产生的再生能量导出,而是通过分布式储能装置将这部分制动能量保留在工艺流程中。
DPS储能装置的工作原理类似于增压器,当门式机器人驱动装置将机器人从静止状态加速至每秒六米时,其节能效果尤为显著。因为采用这种MOVITRANS®解决方案, 只需补偿机械损耗即可。其结果是,该系统 在一个负载循环中总共仅消耗500 瓦特。
门式机器人中的通讯也完全无需携带任何电缆。取而代之的是,采用了一款用于实时以太网协议EtherCAT®的数据光电开关,作为与移动单元之间的光纤连接。 通过该数据光电开关,驱动数据可级联传输至系统中的移动单元。因此,无需为每台机器人配备单独的控制装置。 整个周期仅需一毫秒——且在向控制器发送可插补的位置设定值以及反馈实际值时,几乎可以忽略不计的延迟。
安全功能方面的通讯同样通过 EtherCAT® 实现。所有移动单元和整台机器均通过一个中央安全控制器相互连接。 为此采用了 EtherCAT® 安全协议“Safety over EtherCAT®”,该协议实现了安全控制器与 MOVI-C®CONTROLLER 之间的直接通讯。
该 解决方案不仅实现了两个控制之间的简便数据交换,还简化了编程工作,并且通过获得的高信息密度为诊断和调试创造了最佳条件。
通过该应用,我们展示了 Safety over EtherCAT® 主站以及 EtherCAT® 数据光栅均可无缝集成到 SEW-EURODRIVE 的自动化系统中。
仅需一个中央控制器即可控制多达四台移动机器人: 来自我们 MOVI-C® 自动化模块化系统的 MOVI-C® CONTROLLER负责 计算复杂的机器人运动控制算法。
在计算运动曲线时,除了 避撞功能 之外,还涉及对 参与其中的机器人进行精确的 协调控制,特别是 从整个应用的生产效率角度出发。.
SEW-EURODRIVE 的机器自动化解决方案具有极高的灵活性,使用户能够快速且灵活地应对变化。例如,如果生产网络中的一台机器需要两倍的物料流处理能力,则可以灵活地从门式系统中移除一台机器人,将其部署并用于该区域。
未来,那些“脱离生产线”且拥有更灵活资源的机器区域,将具备显著更高的灵活性和生产效率。