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操作機

卓爾不凡——史陶比爾創新 JCM 機器人驅動技術

發布日期:2022-04-18 點擊率:342 品牌:史陶比爾

  驅動技術是影響機器人性能的關鍵因素,然而許多機器人廠商卻依賴于外部標準化傳動方案。但總有一個例外:史陶比爾為其 6 軸機器人自主研發和制造的內部驅動系統,樹立了精度、運動性能和耐用性的標桿。

  驅動技術是機器人行業的核心競爭力。史陶比爾機器人全球技術經理 Gerald Vogt 表示:“緊湊且封閉的結構設計是我們 6 軸機器人的重要特征,同時也是確保動態性能和精度的基準。在驅動技術領域,這是一個巨大的挑戰。因為在高負載且封閉的環境下,一般標準型驅動系統將難以適應此時的溫度條件。因此對于史陶比爾來說,制造我們自己的傳動裝置并非奢侈,而是實現機器人卓越性能的決定性因素和現實考量。”

  史陶比爾很早就意識到,驅動技術乃是區分機器人產品優劣的關鍵因素。至今,史陶比爾已在驅動系統的開發和制造方面積累了 25 年的專業技術。其驅動器單元的生產主要由位于法國 Faverges 的工廠完成。史陶比爾采取的是一套人工和自動化結合的“混搭”精細工藝,配合以無縫的質量管理體系。傳動單元的裝配是其中最具技巧的工藝,需由全手工完成。

  高精度減速機的裝配需要大量經驗和知識。齒輪間的偏距必須根據型號和版本進行非常精細的調整:齒輪單元偏距不可過小,過小會增大反沖力;偏距也不可設置得過大,因為這會導致齒輪過度磨損。每一個裝配步驟的準確執行基本決定了機器人的精度,齒輪裝配團隊無一例外地由資深專家組成也就不足為奇了。

  最高質量保障

  齒輪機構在制造完成時,立即接受線性度測試。然后在裝配完成時,將再次進行線性度測試,這是為了消除裝配時對傳動單元線性度的影響。最后,每臺機器人都必須檢測精度和軌跡準確度,這是保障機器人品質的最后一道工序。只有 100%通過所有測試的機器人方可出廠交付,因此史陶比爾幾乎從未收到過用戶的相關投訴。

  許多機器人廠商往往不會遵循如此嚴苛的質量標準,他們認為現代化的生產流程足夠可靠且可控,因此無需再多此一舉。Gerald Vogt 經理卻不這么認為:“這取決于用戶的容忍度。對于一般性的用戶要求,標準化的傳動單元或許可以滿足。但要實現用戶個性化的高精度驅動,就是另一回事了。我們的減速機根據不同型號和版本而專門調制,因此史陶比爾的 6 軸機器人的高精度可謂獨領風騷。我們的全系列機器人在精度以及動態性能方面可以保持高度的穩定狀態,我們始終追求最嚴格的質量標準。”

  史陶比爾機器人在 1 軸到 4 軸關節上都配置了創新 JCS/JCM 系列驅動裝置,齒輪設計各異且內置在手臂中。JCM 是馬達和齒輪一體化的緊湊型減速器,由于尺寸大小所限,只應用于 1 軸到 4 軸關節。談到 JCM 驅動技術的巨大優勢時,Gerald Vogt 經理說:“JCS 是史陶比爾復合型關節裝置 (Joint Combined St?ubli)的縮寫。此傳動裝置以一個小型且高剛性的單元,同時實現齒輪減速器、齒輪軸承的功能,因此稱之為“復合型”裝置。”

  1992 年, JCS 技術帶來了首臺全封閉機器人的面市,實現了獨具一格的全手臂內部配線方式。JCM 驅動技術則基于 JCS 技術,它將馬達與傳動裝置集成為一體并置于油槽中。這一創新發展使得機器人結構高度緊湊,實現卓越性能。由于一體化馬達摒棄了傳動小齒輪,從而消除了機械反沖以及由此帶來的調校需求。傳動裝置出色的線性度、無反沖力和耐久性,亦是這種集合了減速器、軸承、馬達功能“三位一體”驅動技術的極大優勢。 因此,在整個機器人市場中,史陶比爾的驅動技術可以說是稱霸群雄。

  史陶比爾獨有的驅動技術可以為每種型號的關節型機器人分別配備最優尺寸的齒輪裝置。這樣一來,RX 和 TX 系列機器人就杜絕了因驅動尺寸過小而引發的故障。史陶比爾的驅動系統可以保障機器人 100,000 小時的零故障運行。與此同時,齒輪裝置經過調試校準,可實現最短循環時間和充分抵御疲勞應力。正如 Gerald Vogt 經理所說的:“我們不斷優化驅動系統并不是為了周期值測量和數據表現,最終目的是在年復一年的工作中,持續保持最大產能和高精度。”

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