Témata
Reklama

Nejsilnější robot na světě

03. 09. 2008

Nejmladší přírůstek z rodiny Kuka-Roboter GmbH, zvaný Titan, je bezesporu těžká váha. Nováček zvládá manipulaci s břemeny o hmotnosti až jedné tuny. V tom nemá dosud ve světě rovného a podnik Kuka se tímto rekordem zapsal do Guinessovy knihy. Mezi obory, kde se vyskytují takto těžká břemena, patří výroba stavebních materiálů, automobilový průmysl nebo slévárenství. Pro šest poháněných os robota bylo použito devět motorů, které jsou napájeny servoměniči Lenze.

Parametry 1 000 kg přípustného zatížení a dosah 3 200 mm otvírají pro Titan nové oblasti použití, a to všude tam, kde je zapotřebí síla, dosah a přesnost. Nový robot je schopen přesně transportovat těžké, velké a neskladné díly. Například v automobilovém průmyslu nemusí celou karoserii přemísťovat dva roboty, ale jen jeden. Dalším segmentem je výroba stavebních dílů. Časově náročné překládání betonových schodišťových dílů jeřábem bude možné nahradit automatizovaným řešením, rychlejším a přesnějším. Titan pomůže i výrobcům těžkých tabulí skla nebo odlitků.

Reklama
Reklama
Reklama
Titan od firmy Kuka je nejsilnější robot na světě.

Dva motory pro jednu osu

Zvládnutí takového břemene s přesností opakování 0,2 mm si při konstrukci vyžádalo nejen solidní ocelovou základnu, ale také úplně novou koncepci pohonu. Jestliže dosud na jednu řízenou osu připadal jeden motor, nyní je na třech osách po dvou motorech. Na ose jedna a tři pracují dva pohony s jednou převodovkou. Osa dvě má také dva motory, které však pohánějí dvě převodovky. Při konstrukci tří takzvaných os ruky sáhli augsburgští technici pro osvědčené díly z KR 500. Tento robot, který nyní může být označen jako Titanův menší bratr, unese břemeno o hmotnosti 500 kg.

Celkový výkon devíti motorů dosahuje 70 kW, což odpovídá výkonu automobilu střední třídy. Pečlivě vypilovaná konstrukce převodovek a motorů umožňuje dosáhnout maximální rychlosti příruby až 4,2 m.s-1. Titan snese statický točivý moment 60 000 Nm. Tyto hodnoty od servoregulátorů Lenze v rozvaděčové skříni robota trvale vyžadují nejvyšší výkony.

Řízení

S ohledem na vysokou spolehlivost byla při vývoji robotu použita osvědčená koncepce řízení KRC2 od firmy Lenze. To pracuje s centrální řídicí jednotkou PC, která je přes řídicí sběrnici ve spojení s regulátory os, jimž zadává žádané hodnoty polohy, otáček nebo točivých momentů. Řídicí datová sběrnice přitom umožňuje synchronizované, přesně taktované zpracování žádaných hodnot, takže je možné v každé poloze regulovat jednotlivé osy požadovanou rychlostí, zrychlením a požadovaným momentem při přesném dodržení dráhy. Sběrnicový systém dále minimalizuje nároky na kabelové propojení možností prosmyčkování a umožňuje dálkovou diagnostiku a nastavení parametrů.

Podle signálů z řídicí datové sběrnice řídí servoregulátory Lenze výkon stejnosměrných servomotorů pohánějících osy robotu. Vysoká dynamika a přesnost spolu s úsporou nákladů a místa ve víceosých aplikacích byly rozhodujícími impulzy pro vývoj a ideové řešení servosystému řady ECS. Pro koordinované řízení pohybů ve více osách s centrálním řízením byly vyvinuty regulátory varianty M (Motion) z výroby předkonfigurované pro provoz pod jednotkou řízení Motion Control, které se dají pro konkrétní úkol přizpůsobit zadáním několika doplňujících parametrů. To šetří čas i náklady. Firma Lenze také nabízí řízení ETC přizpůsobené tomuto účelu. Pomocí sériově dodávané sběrnice CAN je možné jednoduše vybudovat Motion-System i s jinými řídicími jednotkami.

Servosystém ECS je navržen pro vysoce dynamické víceosé aplikace.

Připravené pohybové funkce

Motion je jedna ze tří pohybových funkcí ECS, které Lenze dodává plně aplikované přímo z výroby. Další funkce Speed & Torque je přizpůsobena pro regulaci otáček a momentu a funkce Posi and Shaft ukládá do paměti až 15 profilů pro nastavení polohy, které může být prováděno absolutně, relativně, modulo (tj. relativně a nekonečně) nebo ručním zadáním pevné hodnoty otáček, případně sledováním vodicí frekvence.

Servosystém ECS snáší až 3,4násobné přetížení, pokrývá rozsah výkonů od 1,1 do 13,4 kW a má sériově integrovánu bezpečnostní funkci Bezpečně odpojený moment (Bezpečné zastavení). Takto může uživatel provádět údržbové práce nebo čištění, aniž by musel vypínat celé zařízení. Tím je dosaženo snížení doby nečinnosti stroje, a tedy zvýšení využitelnosti a produktivity.

Regulátory lze instalovat velmi rychle, protože všechny přívody jsou vybaveny zásuvnými konektory. Montáž do nejmenšího možného prostoru podporuje stejnosměrný meziobvod, který nepotřebuje další pojistky. Větší flexibilitu při plánování rozvaděčové skříně dovolují druhy montáže typů Cold Plate, Montáž do rozvaděče nebo Průstupová technika (Durchstoßtechnik).

Synchronní servomotor řady MCS

Motory s jednotlivými cívkami

Dynamický a účinně pracující víceosý systém je vybaven motory MCS, které snesou až pětinásobné přetížení. Pro zvýšení hustoty výkonu je plně zalitý stator vytvořen ze samostatně vinutých cívek, provedených technologií jednotlivých sinusových pólů (Sinus-Einzelpol-Technologie – SEpT). Tento konstrukční princip zlepšuje chlazení mědi. Dalším důležitým příspěvkem ke zvýšení využitelného výkonu z nejmenšího možného objemu jsou magnetické materiály použité v rotoru. Speciálně tvarované vysokoenergetické magnety NdFeB zajišťují maximální hustotou energie a svou odolností proti korozi přispívají k dlouhé životnosti motoru. Udržení minimálního objemu podporuje vypuštění statorového pouzdra, jehož funkci přebírá přímo svazek statorových plechů. Toto konstrukční provedení vede v souhrnu k vysoké účinnosti motorů. Nízké setrvačné hmoty a minimální záchytné momenty zaručují velmi dobrou rovnoměrnost otáčení.

Dipl.-Ing. Ralf Scharrenbach

Lenze

www.lenze.cz

pesekp@lenze.cz

Reklama
Vydání #9
Kód článku: 80901
Datum: 03. 09. 2008
Rubrika: Trendy / MSV 2008
Autor:
Firmy
Související články
900 000 nástrojových datových záznamů navíc

Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

Aditiva s nanočásticemi a vlastnosti procesních kapalin

Myšlenka, že lze v různých výrobních procesech použít kovoobráběcí kapaliny - Metalworking Fluids (MWF), aby se zajistila kvalita obrobku, snížilo opotřebení nástroje a zvýšila produktivita procesu, je velmi stará. Už Leonardo da Vinci vytvořil několik testovacích sestav umožňujících analýzu tření za různých podmínek.

Budoucnost české výroby

Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

Související články
Kolaborativní roboty - potenciál automatizace v automobilovém průmyslu

Kolaborativní roboty, neboli koboty, vytvářejí další příležitosti pro automatizaci automobilového průmyslu. Jsou charakteristické svou schopností pracovat ve specifické výrobní oblasti, po boku pracovníků. Dále pak rychlou implementací a snadným přesunem na nové úkoly. V neposlední řadě i intuitivním programováním a obsluhou. Mohou pomoci v procesech jako je vstřikování, při obsluze strojů nebo při balení a paletizaci ve velkých i malých podnicích.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Edge computing pomáhá definovat podnikovou přeměnu

Edge computing už není jen vzdálený koncept. Jak podniky implementují flexibilní řešení pro hybridní cloud a jak se pokrok v open source systémech, jako je Kubernetes, a technologiích pro 5G stává realitou, tak se rozvíjí i edge computing. Kombinací těchto technologických sil vzniká rámec pro podnikové řešení edge computingu, které vezme moc z rukou několika a předá ji do rukou mnoha .

Digitalizujete výrobu? Nezapomeňte na pevné základy

ERP je tradičním podnikovým nástrojem, jehož cílem je podpořit a optimalizovat firemní procesy v rámci jednoho integrovaného řešení. Poskytuje jednotnou datovou základnu, jednotný pohled na dění ve společnosti a svým způsobem je nositelem jednotné verze podnikové pravdy, která je podkladem pro rozhodování managementu.

Cesta k budoucímu růstu vede přes investice

Rok 2020 by se dal přejmenovat na Rok černých labutí. Ekonomové k těmto původem australským ptákům přirovnávají události, které nikdo nečeká a které hluboce zasáhnou samotné základy hospodářství. Tak jako to dokázala pandemie nového typu koronaviru. Ze dne na den donutila vlády, aby vypnuly na několik měsíců nejen českou, ale také další klíčové ekonomiky pro české exportéry.

Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Doplňkový katalog nástrojů

Specialista na třískové obrábění, společnost Ceratizit, vydává svůj nový doplňkový katalog Up2date, v němž opět představuje inovované nástroje, produktové doplňky i zcela nová nástrojová řešení - mezi nimi i čtyřbřitý vrták WTX HFDS.

Pohodlné upínání magnetem

Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

Na cestě stát se globálním jazykem produkce

V loňském roce na veletrhu EMO se uskutečnila první "live" prezentace univerzálního rozhraní obráběcích strojů umati (universal machine tool interface), do které se na výstavě zapojilo na sedmdesát firem z deseti zemí se 110 stroji a 28 softwary. Tato inciativa vytvořit standardizované rozhraní, které uživatelům umožní snadnou a bezpečnou integraci nových strojů, softwarů a dalších zařízení do vlastních IT ekosystémů na principu plug and play, vznikla v roce 2017 pod záštitou VDW (Německá asociace výrobců obráběcích strojů). VDW nyní spojuje své síly s VDMA (Svaz německých strojírenských podniků), aby společně podporovaly šíření a používání standardů OPC UA v celém strojírenském sektoru pod značkou umati.

Čištění upínacích kuželů nástrojů

Při obrábění je zpravidla věnována značná pozornost kvalitě řezných nástrojů a také způsobu jejich upnutí. Již menší pozornost ale bývá věnována rozhraní upínací kužel - vřeteno stroje. Přitom právě upnutí nástrojové sestavy ve vřetenu obráběcího stroje výrazným způsobem ovlivňuje jak celý proces obrábění, tak i trvanlivost ostří, bezpečnost a v neposlední řadě také životnost upínačů i drahých vřeten strojů.

Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Modulární příprava vzduchu pro průmyslové aplikace

Stlačený vzduch je bezpečný a spolehlivý zdroj energie za předpokladu, že se správně používá a upravuje. Často je mylně pokládán za levný nebo dokonce "bezplatný" zdroj energie, avšak v místě použití má přibližně stejnou cenu jako zemní plyn. Proto je velmi důležité instalovat správné vybavení pro úpravu a regulaci přívodu vzduchu.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit