Задача
Роботизированная система Gear Robot System (GRS), разработанная и запатентованная компанией Lucas Robotics France, является революционным решением, обеспечивающим перемещение роботов в нужное место и в нужное время. GRS позволяет конструировать гибкие автоматизированные системы, в которых роботы могут перемещаться на определенную рабочую станцию или сборочную линию при наиболее компактной схеме размещения.
Специалистам Lucas требовалась система перемещений для тяжелых условий работы, включающих в себя направляющие длиной 2 м, на которых устанавливается робот до начала перемещения. Как правило, роботы перемещаются на расстояние 10-20 м.
Решение
Реализация системы перемещения двухтонного робота с центральной станции на определенную линию путем поворота станции на угол до 360° с последующим выравниванием направляющих не может обойтись без целого ряда технических сложностей. Если направляющие и приводные рейки не выровнены с требуемой точностью, перемещение будет затруднено или невозможно без повреждения конструкции.
Компания Lucas использует собственную стальную станину с установленными на ней направляющими HepcoMotion HDS2 CHSS25NK на расстоянии 350 мм друг от друга, расположенными параллельно. Длина центральной поворотной станции (2 м) меньше расстояния между противоположными направляющими, что необходимо для обеспечения свободного поворотного движения. Это означает, что после поворота станции, ее положение должно быть проверено, чтобы точно расположиться напротив сопрягаемой направляющей для перемещения на нее робота. Данная задача решается продуманным стыковочным механизмом, расположенном в центральной станции и обеспечивающим ее смещение до контакта с направляющей.
В системе использованы высокоточные направляющие CHSS25 NK из серии HDS2, поставляемые в исполнении длиной до 4 м, при этом для получения большей длины пути возможно их соединение встык. Основная проблема в такой конструкции заключается в необходимости точного регулирования положения центральной станции длиной 2 м, с тем чтобы после проверки ее позиции не оставался зазор между ней и направляющей.
На торцах направляющих HepcoMotion сделаны скосы в двух плоскостях, чтобы подшипник с V-образной канавкой не проходил через стыковое соединение с прямыми торцами. Данное решение в сочетании с жестко контролируемыми размерами V-образного профиля и одинаковой длиной направляющих обеспечивает плавный переход робота.
Объем поставки
- Направляющие HDS2 – CHSS25;
- Направляющие с одной рабочей кромкой CHSS33, отрезанные до требуемой длины
- Подшипники THJR95 диаметром 120 или 150 мм в зависимости от массы робота.
Результат
Получившаяся система очень проста в обслуживании, поскольку для обеспечения работы V-образных направляющих в течение длительного срока необходимо лишь небольшое количество смазки. Защитные крышки с лубрикатором, требующие минимального объема обслуживания, полностью закрывают подшипники, предотвращая попадание грязи и смазывая их. Благодаря пропитанным смазкой войлочным вставкам в защитных крышках, механизм способен долго работать без повторного смазывания.
В большинстве случаев смазка подается в качестве лубриканта, а вращение подшипника внутри защитной крышки эффективно разжижает смазку и подает ее в лубрикатор. В высокопроизводительных роботизированных сборочных линиях используется централизованная система смазки с регулировкой расхода, установленная на направляющих, обеспечивает отсутствие необходимости в техническом обслуживании в течение как минимум 6 месяцев.
Роботизированная система Gear Robot System способна нести полезную нагрузку от 100 кг до 6 тонн. Для нагрузок среднего диапазона используются направляющие HDS2 с подшипниками V-образной канавкой диаметром 95, 120 или 150 мм. Для высоких нагрузок применяется система линейного перемещения HepcoMotion MHD с роликовыми опорами большого диаметра, движущимися по закаленной поверхности плоской направляющей; система MHD отличается повышенной грузоподъемностью и имеет все преимущества, характерные для серии HDS2.
GRS является инновационным решением декартовых роботов (работающих в прямоугольной системе координат), шарнирных роботов с большим количеством степеней свободы и роботов, имеющих смешанные перемещения, однако принцип работы системы может оказаться весьма полезным для потенциальных заказчиков при разработке механизмов подачи заготовок на определенные производственные линии.
Подобные механизмы могут использоваться на многих производствах, при этом робот легко заменяется приспособлениями для режущих инструментов или тележкой для хранения каких-либо компонентов.
