A medida que la industria manufacturera global entra en una nueva etapa de desarrollo de alta calidad, la automatización industrial está acelerando su transformación de «automatización de un solo punto» a «inteligencia flexible de proceso completo».
En industrias centrales como la fabricación de automóviles, el mecanizado, la electrónica 3C y las nuevas energías, los robots se han convertido en equipos estándar para las líneas de producción. Sin embargo, el modelo tradicional de configuración fija de “una máquina, una garra” restringe severamente la utilización del equipo y la flexibilidad de producción.
Como centro central que conecta robots y herramientas de trabajo, la integración tecnológica de dispositivos de cambio rápido y garras eléctricas paralelas de dos dedos está construyendo un nuevo ecosistema de trabajo de robots flexible, trayendo una revolución de eficiencia a escenarios centrales como el manejo, carga y descarga de robots y ensamblaje de precisión, y convirtiéndose en una herramienta clave para las actualizaciones de la automatización empresarial, la reducción de costos y la mejora de la eficiencia.
El valor central de la automatización industrial es reemplazar la mano de obra con equipos y optimizar el proceso de producción para lograr una mejora de la eficiencia, una reducción de costos y una calidad estable. Sin embargo, en la producción real, los robots industriales de la mayoría de las empresas tienen el problema de la «capacidad inactiva y una sola función»: un robot a menudo sólo es responsable de un único proceso y una sola pieza de trabajo, y la tasa de utilización integral del equipo es inferior al 50%.
La razón principal de este problema es que el reemplazo de los efectores finales tradicionales es complejo, requiere mucho tiempo y es difícil garantizar la precisión.
Reemplazar el dispositivo requiere la extracción manual de tornillos, la inserción y extracción de cables traqueales y la recalibración de coordenadas, lo que lleva más de 30 minutos. El reemplazo frecuente puede provocar fácilmente el desgaste de la interfaz y una precisión reducida.
En el modo de producción de variedades múltiples y de volumen variable, este modo genera una gran cantidad de equipos en espera, un ritmo lento en la línea de producción y altos costos de producción.
La solución principal para resolver los puntos débiles de esta industria es construir un sistema operativo flexible de «robot + dispositivo de cambio rápido + garra eléctrica de múltiples especificaciones».
Como marca líder de efectores domésticos de alta gama, WOMMER ha creado una solución combinada líder en la industria de dispositivo de cambio rápido y garra eléctrica paralela de dos dedos con «conmutación rápida, acoplamiento preciso y colaboración inteligente» como núcleo.
Esta solución utiliza un dispositivo de cambio rápido para lograr una conexión rápida, precisa y confiable entre el extremo del robot y la garra eléctrica, permitiendo que un solo robot tenga la capacidad de «cambiar de garra en un segundo y realizar operaciones multifuncionales». Puede cambiar sin problemas entre diferentes procesos, diferentes piezas de trabajo y diferentes escenarios, liberando completamente el potencial del robot, aumentando la tasa de utilización del equipo del 50% a más del 95% e impulsando la automatización industrial hacia una nueva era de operaciones flexibles.
El dispositivo de cambio rápido es la «junta central» del sistema operativo flexible y su rendimiento determina directamente la eficiencia de conmutación, la precisión de posicionamiento y la estabilidad operativa del sistema.
El dispositivo de cambio rápido Worm adopta una innovadora estructura autoblocante mecánica pasiva, que puede lograr un bloqueo confiable sin energía externa. La fuerza de bloqueo alcanza los 6000 N, lo que garantiza que la conexión no se afloje ni se caiga en condiciones de alta velocidad, carga pesada e impacto.
El sistema de posicionamiento adopta un posicionamiento dual de alta precisión de la superficie del cono y la superficie del extremo, combinado con pasadores de posicionamiento de rectificado de precisión, con una precisión de posicionamiento repetible de ±0,02 mm y cero desviación de la referencia operativa después del cambio.
La interfaz adopta un diseño integrado de gas y electricidad, con 8 circuitos de gas, 12 circuitos y canales de señal integrados. Admite la transmisión síncrona de aire comprimido, vacío, electricidad y señales de bus sin necesidad de módulos de transferencia adicionales. Es de estructura compacta y fácil de instalar.
El producto está fabricado de aleación de aluminio de aviación y tiene una estructura topológicamente optimizada. Pesa sólo 300 g – 800 g. Es un 50 % más ligera que las placas tradicionales de cambio rápido, lo que reduce eficazmente el consumo de carga del robot y mejora el rendimiento dinámico.
Como la «mano inteligente» del sistema operativo flexible, la garra eléctrica paralela de dos dedos es el componente central de ejecución para que el robot complete acciones como agarrar, manipular y ensamblar.
La pinza eléctrica paralela de dos dedos de Worm está profundamente optimizada para escenarios industriales y tiene tres ventajas principales: primero, control de alta precisión, codificador magnético de 23 bits incorporado y sistema servo de circuito cerrado, precisión de posición ±0,01 mm, precisión de control de fuerza 0,1 N, que puede agarrar con precisión piezas pequeñas y sujetar de manera estable piezas de trabajo pesadas; segundo, amplio rango de adaptación, fuerza de sujeción 5N – 500N, carrera 10 mm – 150 mm, cobertura total, adaptable a 0,1 kg – 10 kg de diversas piezas de trabajo regulares, hechas de metal, plástico, vidrio, caucho, etc.; En tercer lugar, la respuesta de alta velocidad, con un tiempo de apertura y cierre de 0,15 segundos a 0,3 segundos, admite operaciones de alto ritmo de 120 veces por minuto y la eficiencia supera con creces la de las pinzas neumáticas.
Ya sea que se trate de un agarre eficiente para el manejo del robot, una rápida recolección y colocación de materiales de carga y descarga o una operación precisa de ensamblaje de precisión, la garra eléctrica puede ser estable y competente.
En escenarios de manipulación de robots, la combinación de dispositivo de cambio rápido Worm + garra eléctrica demuestra lo último en adaptabilidad flexible. En el taller de fabricación de autopartes, la línea de producción necesita procesar docenas de piezas, como bloques de motor, carcasas de cajas de cambios, cigüeñales y cojinetes, al mismo tiempo. Los pesos varían entre 1 kg y 10 kg y las formas y materiales varían mucho. La solución tradicional requiere múltiples robots para corresponder a diferentes piezas de trabajo, lo que genera altos costos de inversión en equipos y un gran espacio.
Después de adoptar la solución flexible de Worm, un solo robot puede equiparse con de 4 a 6 juegos de garras eléctricas paralelas de dos dedos de diferentes especificaciones a través del dispositivo de cambio rápido: garras eléctricas con gran fuerza de sujeción y carrera larga para agarrar cilindros pesados;
garras eléctricas de precisión en miniatura para agarrar rodamientos pequeños; y garras eléctricas con garras suaves antideslizantes para agarrar conchas lisas.
El sistema cambia automáticamente las pinzas eléctricas según el plan de producción, completa el cambio de modelo en 1 a 3 segundos y maneja el transporte de múltiples tipos de piezas las 24 horas del día. La inversión en equipos se reduce en un 60%, la eficiencia del transporte aumenta en un 50% y los costos laborales se reducen en un 80%.
La carga y descarga de mecanizado es un escenario de aplicación típico de la solución dispositivo de cambio rápido + garra eléctrica, y también es un eslabón clave para mejorar la eficiencia de la línea de producción.
En la carga y descarga de centros de mecanizado CNC, tornos CNC, rectificadoras y otros equipos, las especificaciones de las piezas de trabajo cambian con frecuencia, las condiciones de trabajo son complejas (contaminación por aceite, polvo, altas temperaturas) y los requisitos de tiempo de ciclo son altos.
La garra eléctrica paralela de dos dedos de Worm adopta un diseño de protección IP65 y puede funcionar de manera estable durante mucho tiempo en entornos hostiles; el dispositivo de cambio rápido permite el cambio automático de garras sin intervención manual.
Cuando se cambia la pieza de trabajo, el sistema de control del robot activa automáticamente el comando de cambio rápido, completa el interruptor de garra eléctrico en 1,5 segundos y se adapta inmediatamente al agarre, carga y descarga de la nueva pieza de trabajo.
En comparación con el cambio de garras manual tradicional, el tiempo de cambio de la línea de producción se reduce de 40 minutos a 2 segundos, el tiempo de espera del equipo se reduce en un 90% y la capacidad de producción aumenta en un 40%, lo que puede ahorrar cientos de miles de yuanes en mano de obra y costos de espera para las empresas cada año.
Los escenarios de montaje de precisión exigen requisitos extremadamente altos en cuanto a precisión y estabilidad de la combinación dispositivo de cambio rápido + garra eléctrica.
En la nueva línea de ensamblaje de paquetes de baterías de energía, se deben completar múltiples procesos, como la toma de celdas, el apilamiento, la corrección de pestañas y el ensamblaje de la cubierta. Cada proceso tiene requisitos diferentes en cuanto a fuerza de agarre y precisión de posición.
El sistema flexible Worm utiliza un dispositivo de cambio rápido para cambiar rápidamente entre garras eléctricas especiales para celdas de batería: garras eléctricas especiales para celdas de batería (con garras suaves antideslizantes para evitar que las celdas de la batería queden atrapadas); garras eléctricas controladas por microfuerza para corrección de terminales de poste; y garras eléctricas paralelas de alta precisión para el montaje de la placa de cubierta.
La precisión de posicionamiento de cada garra eléctrica es constante después de la conmutación, lo que garantiza la continuidad y la estabilidad de la precisión del proceso de ensamblaje. La tasa de aprobación del ensamblaje del PAQUETE de baterías alcanza el 99,95 %, la eficiencia de la línea de producción aumenta en un 60 % y la tasa de defectos se reduce en un 90 %.
La durabilidad a largo plazo y la facilidad de mantenimiento son indicadores de evaluación básicos para los equipos industriales.
Los componentes principales del dispositivo de cambio rápido del gusano y de la garra eléctrica están hechos de materiales importados resistentes al desgaste. Después de 10 millones de pruebas de fatiga y 5000 horas de pruebas de envejecimiento ambiental, pueden funcionar de manera estable durante más de 5 años en entornos hostiles, como un rango de temperatura de -10 °C a 60 °C, contaminación por petróleo, polvo y humedad del 90 %.
El dispositivo de cambio rápido adopta una estructura puramente mecánica sin sellos ni componentes neumáticos, sin fugas ni piezas de desgaste, y el costo de mantenimiento anual es casi nulo; la garra eléctrica adopta un diseño completamente cerrado y las piezas internas de la transmisión no necesitan lubricación. La apariencia solo necesita una limpieza diaria y la carga de trabajo de mantenimiento se reduce en un 90 %.
En comparación con las mordazas de sujeción neumáticas tradicionales y los discos de cambio rápido, el coste del ciclo de vida completo de la solución de Worm se reduce en más del 50 %.
La inteligencia es la característica central de los sistemas operativos flexibles.
Los dispositivos de cambio rápido de gusanos y las pinzas eléctricas apoyan la comunicación por bus y el control inteligente, y pueden conectarse sin problemas con controladores de robots y sistemas MES.
El sistema tiene una función de identificación automática que puede identificar el modelo, los parámetros y el estado de la garra eléctrica actualmente conectada, y carga automáticamente el programa operativo correspondiente para lograr «plug and play»; admite monitoreo y depuración remotos, y los ingenieros pueden ajustar de forma remota los parámetros de las garras eléctricas, diagnosticar fallas y actualizar programas; Tiene funciones de recopilación y análisis de datos, registra los tiempos de operación de las garras eléctricas, la fuerza de sujeción, la precisión y otros datos, brindando soporte de datos para la optimización de la línea de producción y el mantenimiento predictivo.
En la era de la Industria 4.0, la fabricación inteligente y los gemelos digitales, la flexibilidad, la inteligencia y la digitalización se han convertido en tendencias inevitables en el desarrollo de la fabricación.
La combinación del dispositivo de cambio rápido WOMMER y la pinza eléctrica paralela de dos dedos crea un ecosistema de trabajo flexible para robots industriales con las principales ventajas de conmutación rápida, alta precisión, alta estabilidad y alta adaptabilidad, y proporciona soluciones eficientes, confiables y económicas para actualizaciones de automatización empresarial.
Como representante de equipos nacionales de alta gama, Worm está rompiendo gradualmente el monopolio de las marcas extranjeras en el campo de los efectores de alta gama en virtud de sus ventajas de tecnología independiente, calidad confiable y servicios perfectos, ayudando a la industria manufacturera de China a reducir los costos de automatización y mejorar la competitividad global.
En el futuro, a medida que los robots industriales se desarrollen hacia la colaboración, el peso ligero y la inteligencia, Worm continuará innovando en tecnología de ejecución final, lanzará dispositivos de cambio rápido y productos de garras eléctricas más miniaturizados, más livianos e inteligentes, y promoverá la penetración de la tecnología de trabajo flexible en más industrias y más escenarios.
Desde la fabricación de automóviles hasta la electrónica 3C, desde las nuevas energías hasta la maquinaria de precisión, Worm utiliza la innovación tecnológica para impulsar la revolución de la eficiencia de la automatización industrial, ayudando a más empresas a construir fábricas del futuro flexibles, inteligentes y eficientes.
