博世力士樂線性傳動(dòng)系統(tǒng) 量身打造自動(dòng)化解決方案
文:文/博世力士樂2024年第五期
導(dǎo)語:在當(dāng)前的環(huán)境下,高可用性生產(chǎn)依賴于高效、快速且易于實(shí)施的自動(dòng)化解決方案來實(shí)現(xiàn)。博世力士樂以單軸和 多軸應(yīng)用為范本,展示了如何在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。無論是減少二氧化碳排放、優(yōu)化供應(yīng)鏈、解決技術(shù)工人短缺問題,還是開發(fā)新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域,機(jī)械工程面臨的挑 戰(zhàn)多種多樣。這些挑戰(zhàn)不僅影響設(shè)計(jì)過程,也影響供應(yīng)商的選擇。想要攻占線性傳動(dòng)技術(shù)市場(chǎng),必須能夠?yàn)樽?動(dòng)化領(lǐng)域的緊迫問題提供針對(duì)性解決方案。而最重要的問題是:如何盡可能快速、高效地執(zhí)行典型的運(yùn)動(dòng)任務(wù)?
1 輕松執(zhí)行各種任務(wù)
在自動(dòng)化領(lǐng)域,線性傳動(dòng)技術(shù)能夠輕松地應(yīng)用于各種 不同的任務(wù)中。它們的應(yīng)用范圍廣泛,包括拾取、放置、 進(jìn)料、分配、定位、分離、堆疊,甚至還包括組裝、擰緊 和測(cè)試等任務(wù)。然而,機(jī)器或系統(tǒng)制造商無法輕松地從目 錄中選擇單個(gè)組件,然后對(duì)其進(jìn)行配置和協(xié)調(diào)。因此,我 們需要一個(gè)智能連接的產(chǎn)品組合,可以對(duì)單軸、執(zhí)行器和 多軸系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化地選擇、設(shè)計(jì)和全面配置。如有必 要,這些產(chǎn)品組合還應(yīng)包括電機(jī)和驅(qū)動(dòng)控制器,甚至包括 帶軟件的完整智能子系統(tǒng)。
2 打造高可用性生產(chǎn)線的快速之路
博世力士樂提供了一種模塊化的建造系統(tǒng),包括線性 軸、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和軟件解決方案。自動(dòng)化過程在該行業(yè)中會(huì) 比以前更快、更簡(jiǎn)單。無論是進(jìn)料、轉(zhuǎn)移、碼垛,還是裝 卸,所有這些過程步驟都可以在各種線性軸的幫助下以非 常經(jīng)濟(jì)的方式執(zhí)行。
3 搬運(yùn)小型零件的經(jīng)濟(jì)型線性模塊
鑒于廣泛的運(yùn)動(dòng)需求,每個(gè)工藝步驟都可以采用不同 的線性軸。例如,在博世力士樂的SMS產(chǎn)品組合(緊湊型絲 杠傳動(dòng)模塊)中, 一個(gè)小型且緊湊的搬運(yùn)軸就足以在相對(duì) 較慢的循環(huán)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行進(jìn)料、轉(zhuǎn)移或夾緊一托盤的小型零 件。專為搬運(yùn)小型零件而設(shè)計(jì)的帶滾珠螺桿組件的小型模 塊,采用輕質(zhì)鋁作為線性導(dǎo)軌的一部分,特別節(jié)省空間。 共有五種尺寸(30、40、50、80和120),小于1~22kg的 典型負(fù)載可在1200mm的距離內(nèi)高效移動(dòng),且成本經(jīng)濟(jì)。 作為氣動(dòng)設(shè)備的理想替代品,超緊湊的線性軸還可以節(jié)省 能源并降低維護(hù)成本。
4 精確線性軸在核心工藝中的應(yīng)用
隨著運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性和要求的提高,線性模塊必須具有 更高的精確度、動(dòng)態(tài)性和耐用性。博世力士樂開發(fā)了MKK/ MKR線性模塊系列,專為需要短周期時(shí)間和更高工藝力 的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。在這個(gè)系列中, 一個(gè)經(jīng)典的球軌系統(tǒng)被安 裝在鋁制的主體中。含有模塊化支架的滑塊設(shè)計(jì)可以承載 5~200kg的負(fù)載,帶傳動(dòng)的最大長(zhǎng)度可達(dá)12m,而帶滾珠 螺桿組件的最大長(zhǎng)度則可達(dá)4m。
5 全方位的多軸系統(tǒng)與線性機(jī)器人解決方案
線性軸由于其高剛性,也適合用于笛卡爾線性機(jī)器人 的無支撐安裝。CKK/CKR緊湊型模塊作為一種特別節(jié)省空 間的解決方案,將兩個(gè)導(dǎo)軌組合在一個(gè)軸上。這樣,即使 在高橫向力或力矩負(fù)載的情況下,也能在長(zhǎng)達(dá)10m的長(zhǎng)度 上運(yùn)輸重達(dá)220kg的貨物。
在進(jìn)行碼垛時(shí),通常會(huì)將各種線性系統(tǒng)組合在一起, 以創(chuàng)建一個(gè)既具有成本效益又功能強(qiáng)大且耐用的多軸系 統(tǒng)。博世力士樂的智能搬運(yùn)功能套件(Smart Function Kit —Handling)提供了一個(gè)模塊化系統(tǒng),可以快速靈活地組 合,創(chuàng)建各種完整的解決方案,并使用預(yù)裝的操作軟件快 速投入使用。對(duì)于周期時(shí)間短且定位精確的場(chǎng)景,可以將X 方向的兩個(gè)同步MKR線性模塊分別與Y軸、Z軸的緊湊模塊 組合成三軸系統(tǒng)。
6 執(zhí)行器和伺服壓力機(jī)
線性傳動(dòng)技術(shù)為工廠自動(dòng)化的電動(dòng)缸做出了重大貢 獻(xiàn)。機(jī)電解決方案提供了一種替代氣動(dòng)或流體驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器 的方案,它能夠?qū)㈦姍C(jī)扭矩直接且精確地轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng),節(jié) 能且節(jié)約資源。電動(dòng)缸主要由直接驅(qū)動(dòng)和內(nèi)置的滾珠或行 星螺桿組件組成,廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品和電池生產(chǎn)或快速 消費(fèi)品(FMCG)領(lǐng)域。機(jī)電執(zhí)行器的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是控制 和編程非常容易。
博世力士樂的EMC和EMC-HP電動(dòng)缸系列的應(yīng)用范圍 廣泛,從0.1kN的力的動(dòng)態(tài)定位任務(wù)到100kN的沖壓和連 接應(yīng)用。完整的功能包括大約3000種不同的配置,這些 配置可以使用電子工具輕松定義和訂購。力傳感器、伺服 電機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制器和工業(yè)PC與操作軟件的結(jié)合,使得即用 型伺服壓力機(jī)也可以應(yīng)用為智能機(jī)電一體化產(chǎn)品(Smart Function Kit) ,并直接根據(jù)材料編號(hào)訂購。機(jī)電一體化子 系統(tǒng)是預(yù)裝配的,可以使用基于瀏覽器的預(yù)裝操作軟件在 幾分鐘內(nèi)完成調(diào)試和圖形編程。該軟件包還允許監(jiān)控和傳 輸過程和質(zhì)量數(shù)據(jù),包括合格/不合格評(píng)估。此外,還提供 了功能塊,用于快速方便地連接到更高級(jí)別的控制系統(tǒng)。
7 借助電子工具節(jié)省時(shí)間
通過采用伺服壓力機(jī)、線性機(jī)器人、多軸系統(tǒng)以及單 軸的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)系統(tǒng),能夠以快速、便捷且經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。博世力士樂通過數(shù)字化過程鏈,直觀且 有針對(duì)性地覆蓋了從LinSelect設(shè)計(jì)軟件中預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)類型 選擇到最終在線配置和訂購的全過程。
例如,需要單軸或多軸系統(tǒng)的用戶可以在典型設(shè)計(jì) 類型的基礎(chǔ)上高效完成整個(gè)過程,并通過集成的合理性檢 查來防止設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。接下來,我們可以將電機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制 器、操作軟件和能量鏈添加到線性系統(tǒng)中,以逐步擴(kuò)展線 性系統(tǒng)的功能。之后,用戶可以下載CAD數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔, 并可以通過博世力士樂網(wǎng)上商店直接訂購配置的系統(tǒng)。
博世力士樂的可選操作軟件能將預(yù)先配置的單軸或多 軸系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂凶詣?dòng)調(diào)試功能的線性機(jī)器人。用戶可以 利用可選塊進(jìn)行圖形化的順序編程,同時(shí),使用預(yù)設(shè)的功 能塊,可以迅速地與線路控制系統(tǒng)建立連接。
8 針對(duì)客戶特定需求的解決方案
基于其標(biāo)準(zhǔn)的線性傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)方案,博世力士樂 能夠迅速且高效地滿足各種復(fù)雜度的需求,并在客戶特定 的需求基礎(chǔ)上提供解決方案。例如,這包括為適應(yīng)特殊環(huán) 境條件(如濕度、灰塵甚至潔凈室)而進(jìn)行的定制改造。 此外,也包括滿足具有特定動(dòng)態(tài)操作要求的應(yīng)用,如齒輪 箱的減速比和訂制的馬達(dá)安裝件。
無論是單軸系統(tǒng)、多軸系統(tǒng)還是電動(dòng)缸,無論是標(biāo) 準(zhǔn)型還是定制型,我們的模塊化線性系統(tǒng)和執(zhí)行器都能滿 足各種需求,使自動(dòng)化任務(wù)得以輕松、快速且經(jīng)濟(jì)高效地 完成。當(dāng)線性傳動(dòng)技術(shù)部件不僅可以單獨(dú)使用,而且還可 以作為機(jī)電一體化子系統(tǒng)用于典型應(yīng)用(如搬運(yùn)、沖壓和 分配)時(shí),這一優(yōu)勢(shì)尤為突出。借助智能機(jī)電一體化產(chǎn)品 (Smart MechantronicX)模塊化系統(tǒng),博世力士樂顯著 縮短了從設(shè)計(jì)到實(shí)施的時(shí)間。
通過智能軟件和電子工具、協(xié)調(diào)的驅(qū)動(dòng)和自動(dòng)化軟件 包以及直觀的操作軟件,博世力士樂也在努力緩解技術(shù)工 人短缺的問題。這使得具有競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)器和系統(tǒng)能夠更快 地推向市場(chǎng)。
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