Поскольку мировая обрабатывающая промышленность вступает в новый этап высококачественного развития, промышленная автоматизация ускоряет трансформацию от «точечной автоматизации» к «гибкому интеллекту всего процесса».
В основных отраслях, таких как автомобилестроение, механообработка, 3C-электроника и новая энергетика, роботы стали стандартным оборудованием для производственных линий. Однако традиционная модель фиксированной конфигурации «одна машина — один захват» серьезно ограничивает использование оборудования и гибкость производства.
В качестве основного узла, соединяющего роботов и рабочие инструменты, технологическая интеграция быстросменных устройств и параллельных электрических захватов с двумя пальцами создает новую гибкую рабочую экосистему роботов, внося революцию в эффективности в основные сценарии, такие как обработка роботов, погрузка и разгрузка, а также точная сборка, и становится ключевым инструментом для модернизации автоматизации предприятия, снижения затрат и повышения эффективности.
Основная ценность промышленной автоматизации заключается в замене труда оборудованием и оптимизации производственного процесса для достижения повышения эффективности, снижения затрат и стабильного качества. Однако в реальном производстве промышленные роботы большинства предприятий сталкиваются с проблемой «незадействованной мощности и единственной функции»: робот часто отвечает только за один процесс и одну заготовку, а общий коэффициент использования оборудования составляет менее 50%.
Основная причина этой проблемы заключается в том, что замена традиционных концевых эффекторов сложна, требует много времени и трудно гарантировать точность.
Замена приспособления требует ручного удаления винтов, введения и удаления трахеальных проводов, а также повторной калибровки координат, что занимает более 30 минут. Частая замена может легко привести к износу интерфейса и снижению точности.
В режиме многовариантного производства с переменным объемом этот режим приводит к большому количеству оборудования в режиме ожидания, медленному ритму производственной линии и высоким производственным затратам.
Основным решением для решения болевых точек этой отрасли является создание гибкой операционной системы «робот + устройство быстрой смены + электрический захват с несколькими спецификациями».
Являясь ведущим брендом отечественных высококачественных исполнительных механизмов, компания WOMMER создала лучшее в отрасли комбинированное решение, состоящее из быстросменного устройства и параллельного электрического захвата с двумя пальцами, в основе которого лежит «быстрое переключение, точная стыковка и интеллектуальное сотрудничество».
В этом решении используется быстросменное устройство для достижения быстрого, точного и надежного соединения между концом робота и электрическим захватом, что позволяет одному роботу иметь возможность «менять захваты за одну секунду и выполнять многофункциональные операции». Он может плавно переключаться между различными процессами, разными заготовками и разными сценариями, полностью раскрывая потенциал робота, увеличивая коэффициент использования оборудования с 50% до более чем 95% и переводя промышленную автоматизацию в новую эру гибких операций.
Быстросменное устройство является «основным звеном» гибкой операционной системы, и его производительность напрямую определяет эффективность переключения системы, точность позиционирования и стабильность работы.
В быстросменном устройстве Worm используется инновационная пассивная механическая самоблокирующаяся конструкция, которая обеспечивает надежную фиксацию без внешнего источника питания.
Усилие фиксации достигает 6000 Н, гарантируя, что соединение не ослабнет и не упадет в условиях высокой скорости, большой нагрузки и ударов.
Система позиционирования использует высокоточное двойное позиционирование поверхности конуса и торцевой поверхности в сочетании с прецизионными шлифовальными позиционирующими штифтами с повторяемой точностью позиционирования ± 0,02 мм и нулевым отклонением от рабочей опорной точки после переключения.
Интерфейс использует интегрированную конструкцию газа и электричества со встроенными 8 газовыми контурами, 12 контурами и сигнальными каналами.
Он поддерживает синхронную передачу сигналов сжатого воздуха, вакуума, электричества и шины без необходимости использования дополнительных модулей передачи. Он компактен по конструкции и прост в установке.
Изделие изготовлено из авиационного алюминиевого сплава и имеет топологически оптимизированную конструкцию. Весит всего 300-800 г. Он на 50 % легче традиционных быстросменных пластин, что эффективно снижает нагрузку на робота и улучшает динамические характеристики.
Являясь «умной рукой» гибкой операционной системы, параллельный электрический захват с двумя пальцами является основным исполнительным компонентом робота, выполняющим такие действия, как захват, перемещение и сборка. Двухпальцевый параллельный электрический захват Worm глубоко оптимизирован для промышленных сценариев и имеет три основных преимущества: во-первых, высокоточное управление, встроенный 23-битный магнитный энкодер и сервосистема с замкнутым контуром, точность позиционирования ± 0,01 мм, точность управления усилием 0,1 Н, что позволяет точно захватывать мелкие детали и стабильно зажимать тяжелые заготовки;
во-вторых, широкий диапазон адаптации, усилие зажима 5–500 Н, ход 10–150 мм, полный охват, адаптируется к различным обычным заготовкам массой 0,1–10 кг из металла, пластика, стекла, резины и т. д.;
в-третьих, высокая скорость реакции, время открытия и закрытия 0,15–0,3 секунды, поддержка высокоскоростных операций 120 раз в минуту, а эффективность намного превышает эффективность пневматических захватов. Будь то эффективный захват для роботизированной обработки, быстрый сбор и размещение погрузочно-разгрузочных материалов или точная операция прецизионной сборки, электрический захват может быть стабильным и компетентным.
В сценариях работы с роботами комбинация быстросменного устройства Worm и электрического захвата демонстрирует максимальную гибкость и адаптируемость.
В цехе по производству автозапчастей производственной линии необходимо одновременно обрабатывать десятки деталей, таких как блоки двигателей, кожухи коробок передач, коленчатые валы и подшипники. Вес варьируется от 1 до 10 кг, а формы и материалы сильно различаются.
Традиционное решение требует, чтобы несколько роботов соответствовали различным заготовкам, что приводит к высоким инвестиционным затратам на оборудование и большой площади.
После внедрения гибкого решения Worm один робот может быть оснащен от 4 до 6 комплектами параллельных электрических захватов с двумя пальцами различных характеристик с помощью устройства быстрой замены: электрические захваты с большой силой зажима и длинным ходом для захвата тяжелых цилиндров; миниатюрные прецизионные электрические захваты для захвата небольших подшипников; и электрические клешни с противоскользящими мягкими когтями для захвата гладких ракушек.
Система автоматически переключает электрические захваты в соответствии с производственным планом, выполняет смену модели за 1–3 секунды и осуществляет транспортировку различных типов деталей 24 часа в сутки. Инвестиции в оборудование сокращаются на 60%, эффективность транспортировки увеличивается на 50%, а затраты на рабочую силу снижаются на 80%.
Обработка загрузки и разгрузки является типичным сценарием применения решения «устройство быстрой смены + электрический захват», а также ключевым звеном в повышении эффективности производственной линии.
При загрузке и разгрузке обрабатывающих центров с ЧПУ, токарных станков с ЧПУ, шлифовальных станков и другого оборудования характеристики заготовок часто меняются, условия труда сложные (загрязнение маслом, пыль, высокая температура), а требования к времени цикла высоки.
Параллельный электрический захват Worm с двумя пальцами имеет защиту IP65 и может стабильно работать в течение длительного времени в суровых условиях; устройство быстрой смены поддерживает автоматическую смену захватов без ручного вмешательства.
При смене заготовки система управления роботом автоматически запускает команду быстрой смены, завершает электрический переключатель захвата в течение 1,5 секунд и немедленно адаптируется к захвату, загрузке и разгрузке новой заготовки.
По сравнению с традиционной заменой когтей вручную время переналадки производственной линии сокращается с 40 минут до 2 секунд, время простоя оборудования сокращается на 90%, а производственная мощность увеличивается на 40%, что позволяет предприятиям ежегодно экономить сотни тысяч юаней на трудозатратах и затратах на простои.
Сценарии прецизионной сборки предъявляют чрезвычайно высокие требования к точности и стабильности комбинации быстросменное устройство + электрический захват.
На линии сборки новых энергетических батарей PACK необходимо выполнить несколько процессов, таких как захват ячеек, укладка, коррекция выступов и сборка крышки. Каждый процесс имеет разные требования к силе захвата и точности позиционирования.
В гибкой системе Worm используется быстросменное устройство для быстрого переключения между специальными электрическими захватами для аккумуляторных элементов: специальными электрическими захватами для аккумуляторных элементов (с мягкими противоскользящими захватами для предотвращения защемления аккумуляторных элементов);
электрические захваты с микросиловым управлением для коррекции выступа полюса; и высокоточные параллельные электрические захваты для сборки крышки. Точность позиционирования каждого электрического захвата постоянна после переключения, обеспечивая непрерывность и стабильность точности процесса сборки.
Процент прохождения сборки аккумуляторных блоков достигает 99,95%, эффективность производственной линии увеличивается на 60%, а процент брака снижается на 90%.
Долговечность и простота обслуживания являются основными показателями оценки промышленного оборудования. Основные узлы быстросменного устройства «Червяк» и электрозахвата изготовлены из импортных износостойких материалов. После 10 миллионов испытаний на усталость и 5000 часов испытаний на старение в условиях окружающей среды они могут стабильно работать более 5 лет в суровых условиях, таких как диапазон температур от -10°C до 60°C, загрязнение нефтью, пыль и влажность 90%.
Устройство быстрой замены имеет чисто механическую конструкцию без уплотнений и пневматических компонентов, без утечек и изнашиваемых деталей, а ежегодные затраты на техническое обслуживание практически равны нулю; Электрический захват имеет полностью закрытую конструкцию, а внутренние детали трансмиссии не нуждаются в смазке. Внешний вид требует ежедневной чистки, а объем работ по техническому обслуживанию снижается на 90%.
По сравнению с традиционными пневматическими зажимными губками и быстросменными дисками стоимость всего жизненного цикла решения Worm снижается более чем на 50%.
Интеллект — основная особенность гибких операционных систем.
Червячные быстросменные устройства и электрические захваты поддерживают связь по шине и интеллектуальное управление, а также могут быть легко подключены к контроллерам роботов и системам MES.
Система имеет функцию автоматической идентификации, которая может идентифицировать модель, параметры и состояние подключенного в данный момент электрического захвата, а также автоматически загружает соответствующую операционную программу для достижения принципа «подключи и работай»; он поддерживает удаленный мониторинг и отладку, и инженеры могут удаленно регулировать параметры электрического захвата, диагностировать неисправности и обновлять программы; он имеет функции сбора и анализа данных, записи времени работы электрических захватов, силы зажима, точности и других данных, обеспечивая поддержку данных для оптимизации производственной линии и профилактического обслуживания.
В эпоху Индустрии 4.0, интеллектуальное производство и цифровые двойники, гибкость, интеллект и цифровизация стали неизбежными тенденциями развития производства.
Сочетание устройства быстрой смены WOMMER и параллельного электрического захвата с двумя пальцами создает гибкую рабочую экосистему для промышленных роботов с основными преимуществами быстрого переключения, высокой точности, высокой стабильности и высокой адаптируемости, а также обеспечивает эффективные, надежные и экономичные решения для модернизации автоматизации предприятия.
Как представитель отечественного высококачественного оборудования, Worm постепенно разрушает монополию иностранных брендов в области высокопроизводительных исполнительных механизмов благодаря своим преимуществам независимых технологий, надежного качества и безупречного обслуживания, помогая обрабатывающей промышленности Китая снизить затраты на автоматизацию и повысить глобальную конкурентоспособность.
В будущем, когда промышленные роботы будут развиваться в направлении совместной работы, легкости и интеллекта, Worm продолжит внедрять инновационные технологии конечного исполнения, выпускать более миниатюрные, легкие и интеллектуальные быстросменные устройства и электрические захваты, а также способствовать проникновению технологий гибкой работы во все больше отраслей и больше сценариев.
От автомобилестроения до 3C-электроники, от новой энергетики до точного оборудования — Worm использует технологические инновации, чтобы совершить революцию в области промышленной автоматизации, помогая большему количеству компаний строить гибкие, интеллектуальные и эффективные заводы будущего.
