À medida que a indústria transformadora global entra numa nova fase de desenvolvimento de alta qualidade, a automação industrial está a acelerar a sua transformação de “automação de ponto único” para “inteligência flexível de processo completo”.
Em indústrias essenciais, como fabricação de automóveis, usinagem, eletrônica 3C e novas energias, os robôs tornaram-se equipamentos padrão para linhas de produção. No entanto, o modelo tradicional de configuração fixa de “uma máquina, uma garra” restringe severamente a utilização do equipamento e a flexibilidade de produção.
Como centro central que conecta robôs e ferramentas de trabalho, a integração tecnológica de dispositivos de troca rápida e garras elétricas paralelas de dois dedos está construindo um novo ecossistema de trabalho robótico flexível, trazendo uma revolução de eficiência para cenários centrais, como manuseio, carga e descarga de robôs e montagem de precisão, e se tornando uma ferramenta fundamental para atualizações de automação empresarial, redução de custos e melhoria de eficiência.
O valor central da automação industrial é substituir mão de obra por equipamentos e otimizar o processo de produção para alcançar melhoria de eficiência, redução de custos e qualidade estável. No entanto, na produção real, a maioria dos robôs industriais das empresas tem o problema de “capacidade ociosa e função única”: um robô muitas vezes é responsável apenas por um único processo e uma única peça de trabalho, e a taxa de utilização abrangente do equipamento é inferior a 50%.
A principal razão para este problema é que a substituição dos efetores finais tradicionais é complexa, demorada e difícil de garantir a precisão. A substituição do acessório requer remoção manual dos parafusos, inserção e remoção dos fios traqueais e recalibração das coordenadas, o que leva mais de 30 minutos.
A substituição frequente pode facilmente levar ao desgaste da interface e à redução da precisão. No modo de produção de múltiplas variedades e volume variável, esse modo leva a uma grande quantidade de equipamentos em espera, ritmo lento da linha de produção e altos custos de produção.
A principal solução para resolver os problemas desta indústria é construir um sistema operacional flexível de “robô + dispositivo de troca rápida + garra elétrica multiespecificações”.
Como marca líder de efetores domésticos de última geração, a WOMMER criou uma solução combinada líder do setor de dispositivo de troca rápida e garra elétrica paralela de dois dedos com “comutação rápida, encaixe preciso e colaboração inteligente” como seu núcleo.
Esta solução utiliza um dispositivo de troca rápida para obter uma conexão rápida, precisa e confiável entre a extremidade do robô e a garra elétrica, permitindo que um único robô tenha a capacidade de “trocar as garras em um segundo e realizar operações multifuncionais”.
Ele pode alternar perfeitamente entre diferentes processos, diferentes peças de trabalho e diferentes cenários, liberando completamente o potencial do robô, aumentando a taxa de utilização do equipamento de 50% para mais de 95% e empurrando a automação industrial para uma nova era de operações flexíveis.
O dispositivo de troca rápida é a “junta central” do sistema operacional flexível e seu desempenho determina diretamente a eficiência de comutação do sistema, a precisão do posicionamento e a estabilidade operacional.
O dispositivo de troca rápida Worm adota uma estrutura mecânica passiva inovadora de travamento automático, que pode obter travamento confiável sem energia externa.
A força de travamento chega a 6000N, garantindo que a conexão não se afrouxará ou cairá sob condições de alta velocidade, carga pesada e impacto.
O sistema de posicionamento adota posicionamento duplo de alta precisão da superfície do cone e da superfície final, combinado com pinos de posicionamento de retificação de precisão, com uma precisão de posicionamento repetível de ± 0,02 mm e desvio zero da referência operacional após a comutação.
A interface adota um design integrado de gás e eletricidade, com 8 circuitos de gás integrados, 12 circuitos e canais de sinal. Ele suporta a transmissão síncrona de sinais de ar comprimido, vácuo, eletricidade e barramento sem a necessidade de módulos de transferência adicionais. Possui estrutura compacta e fácil de instalar.
O produto é feito de liga de alumínio de aviação e possui uma estrutura topologicamente otimizada. Pesa apenas 300g – 800g. É 50% mais leve que as tradicionais placas de troca rápida, reduzindo efetivamente o consumo de carga do robô e melhorando o desempenho dinâmico.
Como a “mão inteligente” do sistema operacional flexível, a garra elétrica paralela de dois dedos é o principal componente de execução para o robô concluir ações como agarrar, manusear e montar.
A pinça elétrica paralela de dois dedos do Worm é profundamente otimizada para cenários industriais e tem três vantagens principais: primeiro, controle de alta precisão, codificador magnético de 23 bits integrado e sistema servo de circuito fechado, precisão de posição ± 0,01 mm, precisão de controle de força 0,1N, que pode agarrar com precisão peças pequenas e fixar peças pesadas de forma estável; segundo, ampla gama de adaptação, força de fixação 5N – 500N, curso 10mm – 150mm, cobertura total, adaptável a 0,1kg – 10kg de várias peças regulares, feitas de metal, plástico, vidro, borracha, etc.; terceiro, resposta de alta velocidade, com tempo de abertura e fechamento de 0,15 segundos – 0,3 segundos, suportando operações em ritmo acelerado de 120 vezes/minuto, e a eficiência excede em muito a das garras pneumáticas.
Quer se trate de uma garra eficiente para manuseio de robôs, coleta e colocação rápida de materiais de carga e descarga ou operação precisa de montagem de precisão, a garra elétrica pode ser estável e competente.
Em cenários de manuseio de robôs, a combinação de dispositivo de troca rápida Worm + garra elétrica demonstra o máximo em adaptabilidade flexível. Na oficina de fabricação de peças automotivas, a linha de produção precisa processar dezenas de peças, como blocos de motor, carcaças de caixa de câmbio, virabrequins e rolamentos, ao mesmo tempo. Os pesos variam de 1kg a 10kg, e os formatos e materiais variam muito. A solução tradicional requer vários robôs para corresponder a diferentes peças de trabalho, resultando em altos custos de investimento em equipamentos e grande espaço físico.
Após adotar a solução flexível da Worm, um único robô pode ser equipado com 4 a 6 conjuntos de garras elétricas paralelas de dois dedos de diferentes especificações através do dispositivo de troca rápida: garras elétricas com grande força de fixação e longo curso para agarrar cilindros pesados;
garras elétricas de precisão em miniatura para agarrar pequenos rolamentos; e garras elétricas com garras macias antiderrapantes para agarrar conchas lisas.
O sistema alterna automaticamente as garras elétricas de acordo com o plano de produção, conclui a mudança de modelo em 1 a 3 segundos e realiza o transporte de vários tipos de peças 24 horas por dia. O investimento em equipamentos é reduzido em 60%, a eficiência do transporte aumenta em 50% e os custos trabalhistas são reduzidos em 80%.
A usinagem de carga e descarga é um cenário típico de aplicação da solução de dispositivo de troca rápida + garra elétrica e também é um elo fundamental para melhorar a eficiência da linha de produção.
Na carga e descarga de centros de usinagem CNC, tornos CNC, retificadoras e outros equipamentos, as especificações das peças são frequentemente alteradas, as condições de trabalho são complexas (poluição por óleo, poeira, alta temperatura) e os requisitos de tempo de ciclo são altos.
A garra elétrica paralela de dois dedos do Worm adota um design de proteção IP65 e pode operar de forma estável por um longo tempo em ambientes agressivos; o dispositivo de troca rápida suporta troca automática de garras sem intervenção manual.
Quando a peça de trabalho é trocada, o sistema de controle do robô aciona automaticamente o comando de troca rápida, completa a chave elétrica da garra em 1,5 segundos e se adapta imediatamente à nova peça de trabalho, agarrando, carregando e descarregando.
Em comparação com a troca manual tradicional de garras, o tempo de troca da linha de produção é reduzido de 40 minutos para 2 segundos, o tempo de espera do equipamento é reduzido em 90% e a capacidade de produção é aumentada em 40%, o que pode economizar centenas de milhares de yuans em custos de mão de obra e de espera para as empresas todos os anos.
Cenários de montagem de precisão impõem requisitos extremamente elevados à precisão e estabilidade da combinação de dispositivo de troca rápida + garra elétrica.
Na nova linha de montagem do PACK de bateria de energia, vários processos, como captura de células, empilhamento, correção de abas e montagem de tampa, precisam ser concluídos. Cada processo tem requisitos diferentes para força de captura e precisão de posição.
O sistema flexível Worm utiliza um dispositivo de troca rápida para alternar rapidamente entre garras elétricas especiais para células de bateria: garras elétricas especiais para células de bateria (com garras antiderrapantes macias para evitar que as células da bateria sejam presas); garras elétricas controladas por microforça para correção da saliência do pólo;
e garras elétricas paralelas de alta precisão para montagem da placa de cobertura. A precisão de posicionamento de cada garra elétrica é consistente após a troca, garantindo a continuidade e estabilidade de precisão do processo de montagem. A taxa de aprovação da montagem do pacote de bateria atinge 99,95%, a eficiência da linha de produção é aumentada em 60% e a taxa de defeitos é reduzida em 90%.
A durabilidade a longo prazo e a facilidade de manutenção são indicadores fundamentais de avaliação para equipamentos industriais.
Os componentes principais do dispositivo de troca rápida Worm e da garra elétrica são feitos de materiais importados resistentes ao desgaste. Após 10 milhões de testes de fadiga e 5.000 horas de testes ambientais de envelhecimento, eles podem operar de forma estável por mais de 5 anos em ambientes agressivos, como faixa de temperatura de -10°C a 60°C, poluição por óleo, poeira e umidade de 90%.
O dispositivo de troca rápida adota uma estrutura puramente mecânica, sem vedações e componentes pneumáticos, sem vazamentos ou peças de desgaste, e o custo anual de manutenção é quase zero; a garra elétrica adota um design totalmente fechado e as peças internas da transmissão não precisam de lubrificação. A aparência só precisa ser limpa diariamente e a carga de trabalho de manutenção é reduzida em 90%.
Em comparação com as garras de fixação pneumáticas tradicionais e os discos de troca rápida, o custo total do ciclo de vida da solução da Worm é reduzido em mais de 50%.
A inteligência é o principal recurso dos sistemas operacionais flexíveis.
Dispositivos de troca rápida e garras elétricas suportam comunicação de barramento e controle inteligente, e podem ser perfeitamente conectados a controladores de robôs e sistemas MES.
O sistema possui uma função de identificação automática que pode identificar o modelo, parâmetros e status da garra elétrica atualmente conectada, e carrega automaticamente o programa operacional correspondente para obter “plug and play”; suporta monitoramento e depuração remotos, e os engenheiros podem ajustar remotamente os parâmetros da garra elétrica, diagnosticar falhas e atualizar programas; possui funções de coleta e análise de dados, registrando tempos de operação de garras elétricas, força de fixação, precisão e outros dados, fornecendo suporte de dados para otimização da linha de produção e manutenção preditiva.
Na era da Indústria 4.0, a manufatura inteligente e os gêmeos digitais, a flexibilidade, a inteligência e a digitalização tornaram-se tendências inevitáveis no desenvolvimento da manufatura.
A combinação do dispositivo de troca rápida WOMMER e da pinça elétrica paralela de dois dedos cria um ecossistema de trabalho flexível para robôs industriais com as principais vantagens de comutação rápida, alta precisão, alta estabilidade e alta adaptabilidade, e fornece soluções eficientes, confiáveis e econômicas para atualizações de automação empresarial.
Como representante de equipamentos nacionais de alta qualidade, a Worm está gradualmente quebrando o monopólio de marcas estrangeiras no campo de efetores finais de alta qualidade em virtude de suas vantagens de tecnologia independente, qualidade confiável e serviços perfeitos, ajudando a indústria manufatureira da China a reduzir custos de automação e aumentar a competitividade global.
No futuro, à medida que os robôs industriais se desenvolvem em direção à colaboração, à leveza e à inteligência, a Worm continuará a inovar a tecnologia de execução final, lançará dispositivos de troca rápida e produtos de garras elétricas mais miniaturizados, mais leves e mais inteligentes, e promoverá a penetração da tecnologia de trabalho flexível em mais indústrias e mais cenários.
Da fabricação de automóveis à eletrônica 3C, da nova energia às máquinas de precisão, a Worm utiliza a inovação tecnológica para impulsionar a revolução da eficiência da automação industrial, ajudando mais empresas a construir fábricas flexíveis, inteligentes e eficientes do futuro.
