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滚珠丝杠如何提高协作机器人运动效率

协作机器人以人类操作者的判断力和灵活性提供了工业机器人的力量、一致性和可靠性。协作机器人越来越多地用于涉及连续提升操作但仍需要人工触摸的大规模生产应用中。虽然协作机器人已经使用了至少10年,但控制运动的传动系统限制了它的应用。

最近,一家法国协作机器人制造商开发了一种解决方案,使用滚珠丝杠和电缆执行器代替齿轮,提高了协作机器人的效率和安全性。”在研究协作机器人的应用程序时,我看到自动化总体上取得了长足的进步,但许多手工作业(如打磨)已经有30多年没有发展了。这使我对开发技术感兴趣,这种技术将有助于但不能取代受益于人类参与的功能。

协作机器人针对难以自动化的应用。协作机器人在许多方面增强了人类的性能,例如消除疲劳、增加提升强度、提高精度或提高产品质量。此外,使用协作机器人恢复了人工的吸引力,使工人成为协作机器人领航员

例如,制造客运列车的最终生产步骤可能需要操作员在船体表面移动旋转式砂光机,直到摸起来感觉完成为止。在协作机器人的协助下,操作员仍然引导喷砂工具绕过船体表面,但这是协作机器人臂起重协作机器人还可以学习操作员遵循的路径,在操作员认为必要时重复多次。

协作机器人提高生产率和人体工程学的其他方法可能包括协助在装配线上挑选和放置零件,协助简单的批量操作,或任何重型起重作业。协作机器人可以与人类合作,也可以自主运作,提高生产力。让协作机器人做这项工作中最乏味的部分可以减轻操作者肌肉骨骼系统的压力,同时让他们把精力放在质量控制上。这提升了操作员的角色,有助于减少人员流动。

协作机器人通常用于工人经常需要手动处理高达77磅或以上负载的行业。其中包括航空、汽车、农业、海军、铁路、国防或制造业设施。协作机器人在工人可能暴露于危险条件下也很有价值,例如核电站或环境受损区域,协作机器人可以帮助他们完成最危险的工作。

 滚珠丝杠

当他研究市场时发现其他几家公司也加入了进来,但他认为这些解决方案效率低下,而且有潜在的危险。他总结道,问题出在用于将电能转化为可控运动的齿轮装置上。

“齿轮有很高的摩擦比,增加了动能,一旦释放,就会很危险。在交互使用的情况下,它们往往效率很低。”通过使用更高效的滚珠丝杠更换齿轮,我们可以安全、一致、高效地大幅增强人体的力量和运动。”

解释说滚珠丝杠以最小的摩擦提供高强度。他的协作机器人94%的马达转矩转化为运动。只要有电流,他们就可以控制喷砂操作的力,或者处理负载,否则就需要复杂的齿轮组件和传感器。除了更大的空间和能源效率,低摩擦特性使滚珠丝杠几乎免维护,更容易控制。

他说,滚珠丝杠的惯性比齿轮小得多,如果再加上上面提到的可控性,就会产生巨大的安全隐患。与通常被关在笼子里的机器人不同,协作机器人与人类携手合作;它们必须能够在与人类偶然接触时立即停止。由于齿轮在复杂的总成中有动能,在简单接触时突然停止是困难的。

得出结论,使用滚珠丝杠将使一个高效率和有竞争力的协作机器人,他的团队研究了供应商,发现可以为他的应用提供解决方案。

“负载能力是协作机器人的关键区别。滚珠丝杠能够承受比齿轮更高的负载,这些滚珠丝杠的负载能力是我们评估的最高的。我们也喜欢这样一个事实,即他们得到了两个线索。米森。

提供了三个12 x 10滚动滚珠丝杠和一个标准螺母。更高的负载能力来自基于两个引线和四个负载匝数的螺母设计,这使得非常紧凑的部件具有高负载比。此外,工程师设计的滚珠丝杠至少有两种方式利用滚珠丝杠的低摩擦能力。

 

首先,滚珠丝杠制造商通常会对螺母和丝杠施加预紧力,以使间隙最小化,因此在不施加预紧力的情况下减小了间隙,从而减少了预紧力带来的摩擦。为了进一步减少摩擦,滚珠丝杠制造商可能会增加雨刷,以保护屏障免受污染,这种新的设计抵抗污染没有雨刷。没有预加载或雨刷,新的滚珠丝杠提供平稳的运动所需的钴武器。

生产线上有许多协作机器人,所有这些协作机器人都在使用新技术来提供低惯性、低摩擦和高容量的运动。对他来说,最重要的是,他不仅把这个人留在这个过程中,而且让他们的工作更轻松。

“当工人们第一次看到协作机器人时,他们在想他们的工作将如何演变。但在使用了很短时间后,他们成了粉丝。这是非常令人欣慰的。


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