Přečtěte si:  Publikace Elektromobilita v praxi: Jak se zorientovat na poli elektromobility

Pohon dělá rozdíly

20.6.2014 Technologie pohonu je klíčovým prvkem pro výkon průmyslového robotu. I přesto se mnoho výrobců spoléhá v tomto ohledu na standardní řešení dodávaná jinými firmami. Jedna velká výjimka tu však je: Stäubli dlouhodobě vyvíjí a samostatně vyrábí vlastní systém pohonu pro své šestiosé roboty, a těží tak z jedinečné přesnosti, dynamiky a dlouhodobé životnosti, které tento systém nabízí. Přinášíme další poznatky z tiskové konference Stäubli, která se konala 3. června 2014 v Mnichově v rámci veletrhu Automatica 2014 a kde společnost Stäubli představila také novou řadu robotů Stäubli TX2 a novou generaci kontroléru CS9.

Pro Geralda Vogta, vedoucího vývoje robotů Stäubli, je pohon zásadní komponentou při výrobě robotů: „Pro naše šestiosé roboty je charakteristická jejich kompaktní uzavřená konstrukce a zároveň vynikající dynamické vlastnosti a vysoká přesnost. Všechny tyto vlastnosti představují velkou výzvu při vývoji pohonů. Běžně vyráběné systémy nedokáží zajistit potřebný výkon při vysokých teplotách, které v ramenu s uzavřenou konstrukcí při vyšší zátěži jsou. Právě proto není výroba vlastních pohonů pro Stäubli zbytečným luxusem, ale naopak kritickým faktorem pro úspěšnou výrobu robotů.“

Již dávno si ve Stäubli uvědomili, že díky kvalitní technologii pohonu lze získat značnou výhodu oproti konkurenci. Dnes se může společnost pyšnit téměř 25 lety zkušeností ve vývoji a výrobě pohonů. Kompletní výroba těchto systémů probíhá v hlavním závodu ve francouzském městečku Faverges. V rámci celého výrobního procesu se vhodně doplňují manuální práce zkušených pracovníků a automatizované procesy, to vše zastřešeno důslednou kontrolou kvality. Nejrizikovější část výroby – samotná kompletace převodovek – je prováděna pouze ručně.

Jednou z klíčových částí výroby je kompletace převodovek, která probíhá výhradně ručně v hlavním závodě ve Faverges.

Mnoho zkušeností a znalostí vyžaduje i náročná montáž pohonů. Různé specifikace pohonů pro jednotlivé modely a verze musí být velice přesně kontrolovány: součástky nesmí být příliš utažené nebo naopak vykazovat vůli, aby nedocházelo k jejich nadměrnému opotřebení. V konečném důsledku závisí přesnost robota právě na precizní práci při jeho výrobě a montáži. Není tedy divu, že v týmu pro kompletaci pohonů a převodovek pracují pouze ti nejzkušenější specialisté.

Záruka kvality na nejvyšší úrovni

Ihned po dokončení výroby je testována linearita pohonných jednotek. Tato procedura se opakuje i po jejich instalaci, účelem je ověřit případné odchylky vzniklé chybou během instalace, které by pak mohly mít negativní efekt na linearitu převodové soustavy. Na konec ještě prochází sérií testů celý robot a je ověřována opakovatelná přesnost. Na základě výsledků těchto testů opouští výrobní závod pouze roboty, které splnily všechna kritéria na 100 procent – i proto se později téměř neobjevují žádné problémy.

Velká část ostatních výrobců se nad takto vysokými požadavky na kvalitu pozastavuje a tvrdí, že v době spolehlivých a monitorovaných výrobních procesů to již není potřeba. S tímto názorem Gerald Vogt zásadně nesouhlasí: „Celé je to otázkou tolerance. U standardních převodovek s určitou tolerancí pro nepřesnosti to dost dobře může být pravda. Ale u našich vlastních vysoce přesných jednotek je to zcela jiný příběh. Naše pohony mohou být velmi precizně přizpůsobeny jednotlivým modelům a verzím a to je důvod, proč šestiosé roboty Stäubli tak vynikají co do přesnosti. Jelikož nepřipouštíme při montáži žádné odchylky, vnímáme kontrolu kvality na nejvyšší úrovni jako naprosto nezbytnou.“

V současné době montuje Stäubli inovativní řadu pohonů JCS/JCM do os 1 až 4, zatímco v zápěstí se používají zcela odlišné technologie (také však z vlastní výroby). Řada JCM představuje kompaktní motorové pohony, ale kvůli jejich rozměrům mohou být používány pouze v osách 1 až 4. Gerald Vogt vysvětluje výhody technologie pohonů JCM: „Zkratka JCS znamená Joint Combiné Stäubli. Vystihuje tedy, že tento náš systém kombinuje funkce redukce a ložiska převodovky, to vše v uceleném a kompaktním designu, proto ten výraz ‚Combiné‘.“

A dále pak pokračuje s detailnějším technickým popisem: „Technologie JCS nám již v roce 1992 umožnila uvést na trh robot s plně uzavřenou konstrukcí, jelikož její design umožňoval vedení kabeláže uvnitř ramene. Pohony JCM vychází z technologie JCS a motory jsou zde integrovány přímo v převodové soustavě v olejové vaně. Tato varianta vykazuje skvělou výkonnost při zachování kompaktních tvarů. Díky integrovanému motoru lze vynechat hnací pastorek, čímž se eliminuje riziko vzniku vůle v pohonném mechanismu a nutnost následných úprav. Mezi další klíčové výhody této technologie pohonu mimo integrované kombinace redukce/ložisko/motor patří vynikající linearita převodovky, absence vůle a dlouhá životnost, která naprosto jasně předčí jakékoliv jiné dostupné pohony na trhu.“

Navrženo pro dlouhou životnost

Ještě další výhodou, kterou vlastní výroba pohonů poskytuje, je bezproblémová dostupnost všech dílů a možnost jejich výroby přesně na míru jednotlivým modelům. Z tohoto důvodu se se provozní chyby způsobené použitím nevhodného pohonu u robotů řady TX a RX vůbec neobjevují. Právě naopak, pohonné systémy Stäubli mají životnost více jak 100 tisíc hodin v závislosti na zatížení ramene. Zároveň byl velký důraz kladen na maximální vyladění jednotlivých převodů tak, aby umožňovaly dosahovat co nejkratších časů cyklů a odolávaly bez problémů dlouhodobé zátěži. „Naše pohony jsme optimalizovali ne pro jejich předvádění v simulovaných podmínkách a v reklamních letácích, ale pro vysoký výkon v plném provozu po dlouhá léta,“ dodává Gerald Vogt.

Při detailním průzkumu technologického zpracování pohonu se naplno ukazuje snaha Stäubli o co nejvyšší kvalitu. V porovnání se standardními pohonnými jednotkami, které si musí vystačit s obyčejným mazivem, jsou zde jednotlivé části motorů zcela ponořeny v olejové lázni. Toto řešení poskytuje lepší chlazení, výrazně delší životnost a také pomáhá snížit hlučnost. Tichý provoz robotu je ale také výsledkem inovativního designu a zpracování převodovek, které mají jednodušší a odolnější konstrukci. Dalším faktorem přispívajícím k delší životnosti v porovnání se standardními technologiemi je podstatně vyšší hustota kuličkových ložisek, což dále snižuje opotřebení.

Stäubli vyrábí vlastní pohony v optimální velikosti pro každý model robotu.

Závěrem pak ještě několik slov Geralda Vogta: „Technologie pohonu je srdcem šestiosých robotů. Bez dlouhodobého vývoje v oblasti převodovek bychom nebyli schopni vyrábět kompaktní šestiosé roboty Stäubli se zcela uzavřenou konstrukcí s takovou výkonností a vysoce nadprůměrnou životností. A právě tyto hodnoty charakterizují naše roboty řady RX a TX a předurčují je k využití v těch nejnáročnějších aplikacích.“

Michal Scholze, Stäubli

Foto: Stäubli

Více informací na www.staubli.cz

Přečtěte si také další související články z rubriky Průmyslová automatizace:

Ruku v ruce s robotem

18.6.2014 S novou řadou robotů TX2 a kontroléru CS9 otevírá Stäubli Robotics novou kapitolu ve spolupráci člověka se strojem. Inovace v podobě funkcí Safe Speed, Safe Stop nebo Safe Zone posunují dosavadní hranice. Nyní již nic nestojí v cestě bezpečnému a plnohodnotnému partnerství mezi člověkem a robotem. 

Nová řada robotů Stäubli s vyšším výkonem

12.6.2014 Když Stäubli představilo na veletrhu Automatica 2004 novou řadu robotů TX, požadavky kladené na výkon šestiosých robotů se zcela změnily. Nyní, přesně o deset let později, se historie opakuje při představení řady Stäubli TX2, nástupnické generace robotů, která bude posouvat laťku opět o kus výše. Nová generace robotů řady TX2 jasně předčí předchozí úspěšnou sérii a nastavuje zcela nové standardy pro výkon průmyslových robotů. 

Robot MEISTeR úspěšně složil mistrovské zkoušky

28.2.2014 O záchranném robotu MEISTeR (Maintenance Equipment Integrated System of Telecontrol Robot) od Mitsubishi Heavy Industries jsme již před více než rokem psali v článku Malí roboti do nebezpečných podmínek. Tento robot byl vyvinut pro náročné odklízecí práce v havarované jaderné elektrárně Fukushima Daiichi. V druhé polovině února 2014 úspěšně skončily jeho demonstrační testy a nyní již čeká na nasazení v “ostrém provozu“ při dekontaminaci a odběru vzorků. 

CombiTac nově se stupněm krytí až IP68

19.2.2014 Multi-Contact přichází s novým robustním krytem ke svému modulárnímu systému CombiTac, který poskytne ochranu až po stupeň IP68 pro všechna napojení. Nový kryt z litého hliníku a se speciálním ochranným nástřikem je odolný i vůči agresivním látkám a nepodléhá korozi. 360° krytí chrání spoje i proti elektromagnetickým vlivům. Standardně bude tento nový kryt nabízen ve čtyřech různých velikostech a na stávající pouzdro ho lze jednoduše přišroubovat. 

Raccoon: robotický „mýval“ pomáhá ve Fukushimě

3.12.2013 Od konce listopadu 2013 odstraňuje kontaminaci v jaderné elektrárně Fukushima Daiichi 2 robotický vysavač a mycí stroj přezdívaný „Raccoon“ (mýval), patřící provozovateli elektrárny, společnosti Tokyo Electric Power Company (Tepco). V rámci zkušebního provozu se tento robot pohybuje po podlaze prvního podlaží reaktorové budovy, drhne a umývá tlakovou vodou její povrch, a snižuje tak radiaci.  

Další vývoj v konstrukci robotů: redukce kabeláže technologií PLC

1.7.2013 Jedním z problémů současných průmyslových robotů jsou silné kabely pro přenos energie a informací mezi tělem robota a pracovními prvky na konci robotických paží – nástroji, kamerami, čidly apod. Tyto silné kabely značně omezují manévrovací schopnost robota a mohou být i jeho zranitelnou součástí. Japonští výrobci Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI) a NCXX Inc. proto nyní přicházejí s technickým řešením, které poprvé v průmyslové praxi umožní značně zredukovat kabeláž robota pomocí technologie komunikace po silovém vedení 

LaserSnake2: projekt „hadího“ robota do stísněných a nebezpečných podmínek

16.4.2013 Projektový tým vedený britskou společností OC Robotics zahájil na konci března 2013 výzkumný a vývojový projekt LaserSnake2. Jeho cílem je vyvinout robot s dlouhými hadovitými končetinami pro práci ve stísněných prostorách, ve vzduchu a pod vodou. 

Copyright © 2012 – 2024 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services