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卓尔不凡——史陶比尔创新 JCM 机器人驱动技术

发布日期:2022-04-18 点击率:224 品牌:史陶比尔

  驱动技术是影响机器人性能的关键因素,然而许多机器人厂商却依赖于外部标准化传动方案。但总有一个例外:史陶比尔为其 6 轴机器人自主研发和制造的内部驱动系统,树立了精度、运动性能和耐用性的标杆。

  驱动技术是机器人行业的核心竞争力。史陶比尔机器人全球技术经理 Gerald Vogt 表示:“紧凑且封闭的结构设计是我们 6 轴机器人的重要特征,同时也是确保动态性能和精度的基准。在驱动技术领域,这是一个巨大的挑战。因为在高负载且封闭的环境下,一般标准型驱动系统将难以适应此时的温度条件。因此对于史陶比尔来说,制造我们自己的传动装置并非奢侈,而是实现机器人卓越性能的决定性因素和现实考量。”

  史陶比尔很早就意识到,驱动技术乃是区分机器人产品优劣的关键因素。至今,史陶比尔已在驱动系统的开发和制造方面积累了 25 年的专业技术。其驱动器单元的生产主要由位于法国 Faverges 的工厂完成。史陶比尔采取的是一套人工和自动化结合的“混搭”精细工艺,配合以无缝的质量管理体系。传动单元的装配是其中最具技巧的工艺,需由全手工完成。

  高精度减速机的装配需要大量经验和知识。齿轮间的偏距必须根据型号和版本进行非常精细的调整:齿轮单元偏距不可过小,过小会增大反冲力;偏距也不可设置得过大,因为这会导致齿轮过度磨损。每一个装配步骤的准确执行基本决定了机器人的精度,齿轮装配团队无一例外地由资深专家组成也就不足为奇了。

  最高质量保障

  齿轮机构在制造完成时,立即接受线性度测试。然后在装配完成时,将再次进行线性度测试,这是为了消除装配时对传动单元线性度的影响。最后,每台机器人都必须检测精度和轨迹准确度,这是保障机器人品质的最后一道工序。只有 100%通过所有测试的机器人方可出厂交付,因此史陶比尔几乎从未收到过用户的相关投诉。

  许多机器人厂商往往不会遵循如此严苛的质量标准,他们认为现代化的生产流程足够可靠且可控,因此无需再多此一举。Gerald Vogt 经理却不这么认为:“这取决于用户的容忍度。对于一般性的用户要求,标准化的传动单元或许可以满足。但要实现用户个性化的高精度驱动,就是另一回事了。我们的减速机根据不同型号和版本而专门调制,因此史陶比尔的 6 轴机器人的高精度可谓独领风骚。我们的全系列机器人在精度以及动态性能方面可以保持高度的稳定状态,我们始终追求最严格的质量标准。”

  史陶比尔机器人在 1 轴到 4 轴关节上都配置了创新 JCS/JCM 系列驱动装置,齿轮设计各异且内置在手臂中。JCM 是马达和齿轮一体化的紧凑型减速器,由于尺寸大小所限,只应用于 1 轴到 4 轴关节。谈到 JCM 驱动技术的巨大优势时,Gerald Vogt 经理说:“JCS 是史陶比尔复合型关节装置 (Joint Combined St?ubli)的缩写。此传动装置以一个小型且高刚性的单元,同时实现齿轮减速器、齿轮轴承的功能,因此称之为“复合型”装置。”

  1992 年, JCS 技术带来了首台全封闭机器人的面市,实现了独具一格的全手臂内部配线方式。JCM 驱动技术则基于 JCS 技术,它将马达与传动装置集成为一体并置于油槽中。这一创新发展使得机器人结构高度紧凑,实现卓越性能。由于一体化马达摒弃了传动小齿轮,从而消除了机械反冲以及由此带来的调校需求。传动装置出色的线性度、无反冲力和耐久性,亦是这种集合了减速器、轴承、马达功能“三位一体”驱动技术的极大优势。 因此,在整个机器人市场中,史陶比尔的驱动技术可以说是称霸群雄。

  史陶比尔独有的驱动技术可以为每种型号的关节型机器人分别配备最优尺寸的齿轮装置。这样一来,RX 和 TX 系列机器人就杜绝了因驱动尺寸过小而引发的故障。史陶比尔的驱动系统可以保障机器人 100,000 小时的零故障运行。与此同时,齿轮装置经过调试校准,可实现最短循环时间和充分抵御疲劳应力。正如 Gerald Vogt 经理所说的:“我们不断优化驱动系统并不是为了周期值测量和数据表现,最终目的是在年复一年的工作中,持续保持最大产能和高精度。”

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