Gantry and multi-axis system – Robot XYZ

Với các hệ thống giàn gantry systems, có rất nhiều cơ hội để đưa ra quyết định thiết kế, phạm sai lầm – và rất nhiều cơ hội để thực hiện mọi việc theo cách rất sáng tạo. Sự lựa chọn dễ dàng nhất có thể là một hệ thống có sẵn. Nhưng nếu bạn có những thách thức về trọng lượng, lực hoặc kích thước không phù hợp với các thông số có sẵn, thì tốt hơn hết bạn nên sử dụng phương pháp tùy chỉnh được tích hợp đầy đủ. Nó dễ dàng hơn bạn nghĩ. Nó bắt đầu với một bản vẽ khái niệm back-of-the-napkin từ bạn.

Có rất nhiều cách để tạo ra gantry systems

trục xyz

  • Bạn có thể cài đặt một Xi lanh điện Electric Actuator với Xi lanh điện Electric Actuator thứ hai được gắn vào giá đỡ của nó. Đó là cấu hình XY tiêu chuẩn.
  • Bạn có thể lắp hai trục theo kiểu song song để tạo bệ đỡ cho trục thứ hai hoặc thứ ba.
  • Bạn có thể gắn Xi lanh điện Electric Actuator vào bàn trượt và di chuyển Xi lanh điện Electric Actuator qua lại, qua lại.
  • Các hệ thống phức tạp hơn được thiết kế theo cấu hình X, Y, Z thêm chuyển động lên và xuống để tạo ra ba trục chuyển động khác nhau.
  • Và nhiều nhiều hơn nữa…

Bất kể cấu hình nào, các hệ thống giàn với Xi lanh điện Electric Actuator công nghiệp có kích thước phù hợp đều mạnh mẽ, được thiết kế để đáp ứng các chu kỳ làm việc cao, trọng lượng và kích thước lớn. Để thành công, cần có sự kết hợp đúng đắn giữa tính linh hoạt, tốc độ, hiệu quả và thông lượng.

Hệ thống giàn bao gồm nhiều thành phần: Xi lanh điện Electric Actuator, tấm chuyển tiếp, tấm đế, quản lý cáp, bộ điều hợp cuối, v.v. Xi lanh điện Electric Actuator được sử dụng trong hệ thống giàn có thể bao gồm: Xi lanh điện Electric Actuator đai không cần trục, Xi lanh điện Electric Actuator trục vít không cần thanh truyền và Xi lanh điện Electric Actuator kiểu thanh. Xi lanh điện Electric Actuator bằng dây đai không cần trục có thể được thiết kế để có hành trình dài hơn 30 feet (10 mét). Nhiều vật mang trên một trục Xi lanh điện Electric Actuator có thể tăng khả năng chịu tải và mang lại khả năng kiểm soát mô men uốn cao hơn. Trục kích cho phép bạn sử dụng một động cơ/Xi lanh điện Electric Actuator duy nhất và đồng thời giữ cho các Xi lanh điện Electric Actuator được đồng bộ hóa để hai bàn trượt di chuyển cùng nhau. Các thông số khác bao gồm quản lý cáp, cấu hình lắp đặt, tạo khung và dụng cụ cuối cánh tay.

Tin tốt là bạn không cần phải tự mình tìm ra tất cả những điều này. TOYO có nhiều thập kỷ kinh nghiệm trong việc xây dựng các cấu hình chuyển động mạnh mẽ và có thể định cấu hình, đồng thời hợp tác. Đặt một hệ thống cổng với nhau cần lập kế hoạch và kỹ thuật. Có bốn giai đoạn riêng biệt.

hệ thống giàn

Quy trình bốn bước để xây dựng gantry robot XYZ

1. Giai đoạn concept: Hệ thống cổng của bạn cần làm gì? Bắt đầu với một bản vẽ đơn giản trên khăn ăn, bản phác thảo Powerpoint hoặc bố cục CAD thô. Nó cần nhanh như thế nào, trọng lượng bao nhiêu, tần suất di chuyển của nó là bao nhiêu? ngân sách của bạn là gì?

giàn robot XYZ

2. Giai đoạn thiết kế. Từ những gì chúng ta đã học được trong cụm từ khái niệm, chúng ta sẽ thiết kế một bố cục phức tạp hơn bao gồm các thành phần cần thiết để đáp ứng các tham số đã chỉ định. Chúng tôi xem xét chuyển động (tốc độ, thời gian chu kỳ, độ chính xác, độ lặp lại, thời gian dừng); không gian (phong bì làm việc, chiều dài hành trình, mối quan tâm về môi trường); và tải (trọng lượng, kích thước tải, lực, trọng tâm).

Với thông tin này, chúng tôi đề xuất loại hệ thống giàn và lắp ráp các thành phần trong bản vẽ 3D. Ngoài Xi lanh điện Electric Actuator, thiết kế chi tiết có thể bao gồm rãnh và khay cáp, tấm chuyển tiếp, tấm đế, trục kích và khớp nối, khung và dụng cụ cuối cánh tay.

3. Tinh chỉnh thiết kế. Thiết kế được trình bày cho các kỹ sư của khách hàng và sau đó chúng tôi phối hợp thảo luận về điểm mạnh và điểm yếu của thiết kế. Dựa trên các cuộc thảo luận và bản vẽ được đánh dấu này, thiết kế cuối cùng được sửa đổi dựa trên thông tin đầu vào của bạn.

4. Chế tạo và tích hợp. Sau khi được phê duyệt, hệ thống sẽ được đưa vào hoạt động. Bất kỳ công việc kỹ thuật cuối cùng nào cũng được hoàn thành trên Xi lanh điện Electric Actuator và các bộ phận. Các mảnh khác nhau được xây dựng, lắp ráp và thử nghiệm.

Thực hiện theo bốn bước này đảm bảo một hệ thống đáng tin cậy được xây dựng để đáp ứng các yêu cầu của ứng dụng. Hãy xem những ví dụ này:

Pick-and-place gantry

Giàn gắp và đặt

Here’s an example of a two-axis, pick-and-place gantry system that was built quickly and incorporated into an existing machine to operate fast. The gantry picks up cinnamon rolls off of one conveyor belt and moves them to a parallel conveyor belt. A B3W linear belt-drive actuator runs across the span of the two conveyors and a GSA linear slide actuator moves the load up and down. End-of- tooling grabs the cinnamon roll trays, weighing 250 lbs., and moves them from one conveyor to the other in less than two seconds. This high duty cycle system was built in less than four weeks.

Dưới đây là một ví dụ về hệ thống cổng chọn và đặt hai trục, được xây dựng nhanh chóng và tích hợp vào một máy hiện có để hoạt động nhanh chóng. Giàn gắp các cuộn quế từ một băng chuyền và chuyển sang băng chuyền song song. Xi lanh điện Electric Actuator truyền động bằng dây đai tuyến tính chạy dọc theo nhịp của hai băng tải và Xi lanh điện Electric Actuator trượt tuyến tính di chuyển tải lên và xuống. Công cụ cuối cùng lấy các khay cuộn, và di chuyển chúng từ băng tải này sang băng chuyền khác trong vòng chưa đầy hai giây. Hệ thống chu kỳ nhiệm vụ cao này được chế tạo trong vòng chưa đầy bốn tuần.

Plating dip tanks, ultrasonic cleaning 

Bể nhúng mạ

Hệ thống giá đỡ và bánh răng đã là tiêu chuẩn thiết kế trong nhiều năm để di chuyển các bộ phận vào và ra khỏi bể nhúng. Tuy nhiên, việc lắp đặt hệ thống giá đỡ và bánh răng đòi hỏi thêm thời gian, nhân công và máy móc cẩn thận các bộ phận để lắp ráp cuối cùng trong hệ thống mạ này. Giá đỡ là các thanh ray trên cùng, phải hoàn toàn bằng phẳng và nhẵn để lắp hệ thống giá đỡ và bánh răng. Việc thay thế thiết kế này bằng một hệ thống giàn truyền động không cần trục đã thay đổi tất cả điều đó. Giàn dựa trên Xi lanh điện Electric Actuator tuyến tính mang đến cho bạn chuyển động chính xác, nhưng tránh được những vấn đề khó khi lắp đặt căn chỉnh giá đỡ và bánh răng.

Xi lanh điện Electric Actuator tuyến tính là cánh tay dài cho rô-bốt hợp tác và phương tiện tự lái

cánh tay dài cho rô-bốt

Rô-bốt cộng tác mới xuất hiện được vài năm, nhưng chúng đã trở thành một lĩnh vực chính của ngành công nghiệp rô-bốt bởi vì chúng rất tiện dụng. Và họ làm việc tốt với những người khác. Robot hợp tác được thiết kế để hoạt động trong cùng một không gian với con người, trong các lĩnh vực như xử lý vật liệu, sản xuất giấy, đóng gói và sản xuất thiết bị y tế. Cobot không quan tâm nó hoạt động ở đâu hoặc khi nào nó hoạt động. Nó sẽ vui vẻ đảm nhận các nhiệm vụ lặp đi lặp lại, giải phóng thời gian cho người lao động để thực hiện nhiều nhiệm vụ giải quyết vấn đề hơn. Chúng an toàn khi ở gần đồng nghiệp là con người, nhưng đôi khi cobot phải được cách ly khỏi sự tiếp xúc của con người (ví dụ: trong các ứng dụng y tế) và chúng tự làm việc hiệu quả như nhau.

Xe tự lái (AGV) có những ưu điểm tương tự: Chúng thực hiện rất tốt các nhiệm vụ lặp đi lặp lại; họ có thể làm việc cùng với công nhân của con người; và, họ cũng có thể đi đến nơi mà không đàn ông hay phụ nữ nào có thể đến, hoặc không muốn đến. Và, AGV luôn xuất hiện để làm việc; họ không bị ốm hoặc đi nghỉ.

Cả hai công nghệ này đều có giá trị riêng, nhưng Xi lanh điện Electric Actuator tuyến tính thực sự có thể giúp cải thiện hiệu suất của chúng. Dưới đây là cách các Xi lanh điện Electric Actuator giữ cho mọi thứ chuyển động, dù là tự động hay tự động.

tay robot

Xếp hàng lên pallet tự động: Xi lanh điện Electric Actuator và cột nâng hạ lifing column mang lại lực nâng chính xác và chắc chắn cho cánh tay robot

Giàn Và Hệ Thống Đa Trục – Robot XYZ

Đôi khi, ngay cả một robot cũng cần thêm một tay. Cobots (và các rô bốt không hợp tác nghiêm túc hơn) xếp chồng, sắp xếp và chuyển hướng một cách chính xác và nhanh chóng là lựa chọn lý tưởng để chọn và đặt. Máy xếp pallet tự động sử dụng cánh tay robot để xếp các hộp lên pallet. Nghe có vẻ đơn giản; nhưng khi tầm với quá dài hoặc trọng lượng lớn, đã đến lúc mua một rô-bốt lớn hơn nhiều (rất đắt tiền) hoặc mang theo các Xi lanh điện Electric Actuator nâng hạng nặng.

Kích thước của Xi lanh điện Electric Actuator và cột nâng hạ lifing column để mang theo robot cộng tác phụ thuộc vào hai yếu tố chính: trọng lượng của vật được nâng; và chiều dài của tầm với (được đo từ đế của Xi lanh điện Electric Actuator). Trọng lượng càng lớn và tầm với càng dài (điều này được gọi là ‘tải thời điểm’), Xi lanh điện Electric Actuator càng phải mạnh mẽ. Trọng lượng của rô-bốt cũng là một yếu tố cần tính đến. Được gắn vào Xi lanh điện Electric Actuator, cobot thực hiện ba chuyển động riêng biệt: chọn đối tượng; nhấc nó lên đủ cao để dọn băng tải; và đặt nó xuống một pallet. Tốc độ sản xuất của kho thường nhanh, vì vậy chuyển động dọc cần được hoàn thành nhanh chóng và chính xác.

Sê-ri Xi lanh điện Electric Actuator Xi lanh điện Electric Actuator và cột nâng hạ lifing column của Ewellix có độ cứng cơ học và khả năng tải theo thời điểm để hỗ trợ cánh tay rô-bốt khi nó được mở rộng hoàn toàn và mang tải. Xi lanh điện Electric Actuator phải hỗ trợ mômen uốn cao và ngăn không cho tải rơi xuống. Thêm phanh vào hệ thống đảm bảo rằng ngay cả khi mất điện, rô-bốt và tải của nó sẽ không bị rơi.

Qua lại: Bộ mở rộng robot ngang

Giàn Và Hệ Thống Đa Trục – Robot XYZ

Điều tương tự cũng có thể được thực hiện trong cấu hình nằm ngang bằng cách sử dụng một loại Xi lanh điện Electric Actuator và cột nâng hạ lifing column. Thay vì tăng kích thước và khả năng (và chi phí) của rô-bốt để có cánh tay dài hơn, hãy đặt một Xi lanh điện Electric Actuator có bệ rất ổn định bên dưới nó. Bạn có thể di chuyển qua lại một cách đơn giản và mượt mà, đồng thời giữ chiều dài của cánh tay rô-bốt ở mức tối thiểu giúp tiết kiệm tiền và tăng độ chính xác. Robot hợp tác di chuyển theo chiều ngang từ bên này sang bên vận chuyển khác. Xi lanh điện Electric Actuator và cột nâng hạ lifing column được bao bọc hoàn toàn để ngăn chặn sự xâm nhập của các hạt vật chất trong khu vực sản xuất, giúp đảm bảo chuyển động trơn tru và nhất quán trong nhiều năm.

Remote controlled…shipping container?

thùng đựng hàng

Khi tàu của bạn đến, bạn phải đợi bao lâu để dỡ hàng? Các tàu container có thể đợi hàng tuần để cập cảng dỡ hàng. Tất nhiên, điều này ảnh hưởng đến chuỗi cung ứng và giao hàng, điều mà nhiều người trong chúng ta đã nhận thấy trong 18 tháng qua. Nguyên nhân có thể là do hoạt động sản xuất ở nước ngoài tăng mạnh cũng như tình trạng thiếu công nhân bến tàu. Khi không có đủ công nhân tại bến tàu, một giải pháp để di chuyển các công-te-nơ vận chuyển 40 feet tương tự như khái niệm về xe tải đồ chơi điều khiển từ xa. Đối với phương tiện vận chuyển container vận chuyển, một Xi lanh điện Electric Actuator lớn cung cấp cơ cấu lái. Được gắn bên dưới thùng vận chuyển (nằm ở bên phải của bánh xe ngoài cùng bên trái trong sơ đồ), Xi lanh điện Electric Actuator hạng nặng Ewellix di chuyển các bánh xe tới lui để cung cấp khả năng lái chính xác. Thiết bị truyền động điện này có thể chạy hết pin và hoàn toàn đáng tin cậy. Nó thay thế một hệ thống thủy lực đòi hỏi một bộ nguồn, lưu thông chất lỏng áp suất cao, ống mềm, v.v. Người vận hành giờ đây chỉ cần điều khiển thùng chứa dọc theo đường mong muốn bằng một bảng điều khiển cầm tay và cũng có thể lập trình trước các tuyến đường và thêm sự cố- công nghệ tránh né. Di chuyển container tàu thực hiện đơn giản và đáng tin cậy với truyền động điện.