總會(huì)有一些產(chǎn)品不斷為工藝設(shè)計(jì)師帶來(lái)驚喜，雄克公司(SCHUNK)通過(guò) 24V 的模塊化系統(tǒng)設(shè)立了裝配自動(dòng)化的新基準(zhǔn)。在搬運(yùn)技術(shù)中，SCHUNK ELP 線性軸無(wú)疑就是此類部件。與氣動(dòng)模塊相同的是無(wú)需調(diào)整節(jié)流閥，而與電動(dòng)模塊相同的是無(wú)需加載新序列，線性直驅(qū) ELP 只需機(jī)械定義端部位置和調(diào)節(jié)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼開(kāi)關(guān)的伸縮速度。自主學(xué)習(xí)功能可以完善其余功能。兩至五個(gè)沖程足以完成編程。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，計(jì)算當(dāng)前載荷的最大允許速度。運(yùn)動(dòng)曲線本身被設(shè)計(jì)為一個(gè)斜坡，即裝置根據(jù)整個(gè)行程自動(dòng)加速和減速。因此，模塊的最大速度除了受碰撞和震動(dòng)影響外，不受驅(qū)動(dòng)力控制。如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中部件的重量發(fā)生變化，只需在幾個(gè)行程就能調(diào)節(jié)其運(yùn)動(dòng)軌跡，無(wú)需任何用戶介入。因?yàn)橥ㄟ^(guò)數(shù)字輸入/輸出實(shí)現(xiàn)控制，SCHUNK ELP 系列能夠完全與所有控制器兼容，可輕松替代氣動(dòng)模塊。將 SCHUNK EGP 小部件機(jī)械手與 SCHUNK EGS 旋轉(zhuǎn)抓取模塊組合使用，形成一套模塊化系統(tǒng)，可用于執(zhí)行基于 24 V 技術(shù)的完整搬運(yùn)解決方案。
圖1 SCHUNK ELP 線性軸、SCHUNK EGS 旋轉(zhuǎn)抓取模塊和 SCHUNK EGP 機(jī)械手均可結(jié)合高效 24V 裝配系統(tǒng)使用。降低了調(diào)試和維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)高能效和低生命周期成本運(yùn)行
適應(yīng)范圍廣泛的裝配系統(tǒng)
根據(jù)對(duì)集成商、系統(tǒng)供應(yīng)商和大型用戶的評(píng)估，24V 技術(shù)具備眾多面向現(xiàn)代化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)：迅速增加了許多領(lǐng)域所能生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格范圍、增強(qiáng)了零部件的靈敏度、價(jià)格戰(zhàn)愈演愈烈、對(duì)能源利用率和噪音控制的高要求促進(jìn)對(duì)智能技術(shù)的應(yīng)用。現(xiàn)在幾乎沒(méi)有任何一個(gè)系統(tǒng)專門針對(duì)某一單一產(chǎn)品而研發(fā)。相反，要盡快生產(chǎn)出很多不同規(guī)格的產(chǎn)品，就必須為未來(lái)設(shè)計(jì)和范圍變化提供類型足夠廣泛的系統(tǒng)。因此，現(xiàn)在的裝配系統(tǒng)必須能夠靈活設(shè)置。面對(duì)這種現(xiàn)狀，氣動(dòng)搬運(yùn)很快會(huì)達(dá)到極限。盡管氣動(dòng)組件及其網(wǎng)絡(luò)化在某些方面取得了巨大的進(jìn)步，例如，閥島帶有智能氣動(dòng)系統(tǒng)、微型閥能集成到執(zhí)行器或調(diào)節(jié)采購(gòu)價(jià)格，但這在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法充分補(bǔ)償 24V 技術(shù)所需的強(qiáng)度，也就是說(shuō)將氣動(dòng)系統(tǒng)的市場(chǎng)直接再分配給 24 V 技術(shù)指日可待。因此，雄克除了持續(xù)致力于成熟的氣動(dòng)產(chǎn)品，例如，MPG-plus小型機(jī)械手，還致力于研究像 SCHUNK EGP 的現(xiàn)代型 24V 模塊，以積極面對(duì)轉(zhuǎn)型。
圖2 現(xiàn)在 24V SCHUNK ELP 線性軸還配備有一個(gè)電動(dòng)制動(dòng)器
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)安全、模塊無(wú)磨損
以 SCHUNK ELP 為例，其在全球與氣動(dòng)產(chǎn)品相比，優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)：盡管用戶必須進(jìn)行相當(dāng)于氣動(dòng)軸兩倍的投資，但模塊無(wú)磨損，在中長(zhǎng)期使用過(guò)程中物有所值。在輸出 4000 萬(wàn)次總循環(huán)次數(shù)和 500 萬(wàn)次循環(huán)維護(hù)時(shí)間間隔的情況下，氣動(dòng)軸耐磨零部件、工作時(shí)間和生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間的總成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) ELP 軸的總成本。例如配備有 17 個(gè)線性模塊的裝配系統(tǒng)，在使用壽命為 4000 萬(wàn)次循環(huán)的情況下，將節(jié)省約€12000 的成本，這還不包括持續(xù)運(yùn)行的成本，例如壓縮空氣成本。
除此之外的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)：在實(shí)際應(yīng)用中，通常會(huì)為氣動(dòng)模塊將節(jié)流閥開(kāi)啟到足夠大，以節(jié)省循環(huán)時(shí)間并從系統(tǒng)中獲取最后的儲(chǔ)備。因此，減震器的磨損迅速增快，而且成本也在增加。大型企業(yè)還會(huì)設(shè)定固定的維護(hù)時(shí)間間隔，在維護(hù)期間，無(wú)論每個(gè)減震器的狀態(tài)如何，應(yīng)對(duì)所有減震器進(jìn)行更換和重新校準(zhǔn)。這是一種消除意外系統(tǒng)停機(jī)的方法。即使這樣，仍會(huì)在某些方面有不良的副作用：氣動(dòng)線性模塊周邊部件的反復(fù)劇烈震動(dòng)還會(huì)引起其他部件震動(dòng)，例如，相機(jī)系統(tǒng)也會(huì)隨之震動(dòng)。對(duì)某些區(qū)域的附帶損壞也會(huì)比較嚴(yán)重。這也正是 SCHUNK ELP 所能解決的問(wèn)題：其允許動(dòng)態(tài)移動(dòng)，但是能夠協(xié)調(diào)地運(yùn)行，這樣做能夠保護(hù)末端的外圍設(shè)備。由于緊湊裝置不需要液壓減振器，幾乎可以免去調(diào)試和維護(hù)作業(yè)。此外，無(wú)需擔(dān)心對(duì)系統(tǒng)造成潛在損壞，也不用擔(dān)心因減振器失效而導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)。由于不再需要閥島、軟管連接、維護(hù)裝置和增壓器，可以大大簡(jiǎn)化設(shè)備的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。能量鏈縮小至其原來(lái)規(guī)模的一半，只需為傳感器/邏輯系統(tǒng)或執(zhí)行器設(shè)置兩個(gè) 24 V 電路即可。
圖3 全球最緊湊的電動(dòng)抓取旋轉(zhuǎn)模塊 SCHUNK EGS 可提供尺寸 25 和 40，夾持力為 15N 或 140N，行程為 3mm 或 6mm，適用于重量最高為 0.55kg 的部件
為了簡(jiǎn)化 24V 系統(tǒng)的設(shè)置，超緊湊型線性模塊還根據(jù)需求配備有電動(dòng)制動(dòng)器。如果發(fā)生電源故障，制動(dòng)器能夠可靠地維持線性模塊的位置，并防止任何垂直安裝的線性軸意外墜落到工作區(qū)。其相當(dāng)于氣動(dòng)模塊的桿鎖定裝置，有助于防止人員受傷，零部件和系統(tǒng)部件損壞。制動(dòng)器在操作過(guò)程中提供 STO(安全扭矩關(guān)閉)安全功能。線性模塊還可在全速運(yùn)行時(shí)停止。
用戶對(duì)24V 程序的極大熱情
系統(tǒng)制造商和終端用戶都對(duì) 24V 程序的快速擴(kuò)展表現(xiàn)出極大興趣，并開(kāi)始使用像 ELP 線性軸或 EGP 平動(dòng)機(jī)械手等產(chǎn)品專門用于減小震動(dòng)，讓其在小型系統(tǒng)或機(jī)器人單元中作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)或裝配系統(tǒng)，無(wú)需再供應(yīng)壓縮空氣。此外，模塊的自主學(xué)習(xí)功能可最大化地減少調(diào)試工作。這方面的最佳示例是具備自主學(xué)習(xí)功能的 SCHUNK ELP：連接系統(tǒng)后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程前可對(duì)搬運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。鑒于某些項(xiàng)目通常會(huì)面臨頗具挑戰(zhàn)性的時(shí)間制約，這也是一大重要因素。
