机械人技术和能源成本降低
2023-03-23 13:46:52
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作者:通辽南宫电竞
市场上有这么多分歧类型的机械人 - 您怎么知路要使用哪种类型?与很多设计和工程问题一样,“大局追随职能”。也就是说,必要哪种类型的机械人取决于其预期职能;等嘶峁潭ㄔ诘
板或其他表表上,还是必要移动? 机械人每幼时必须可能处置几多个单元?机械人必须举起的最大沉量是几多?若是机械人固定在一个处所,工作领域是几多?工作领域是矩形还是圆形?回
答这些问题将迅速缩幼您的选择领域,并让您凭据自己的主张选择梦想的工业机械人类型。 随着化石燃料价值处于汗青高位,全球造作商都在思考降低出产中能源部门的成本。有几种战术
能够应对这一挑战。一种卓有成效的步骤是部署机械人技术。
''相对于电力使用而言,带有伺服电机的机械人已经极度高效。今天的互换伺服节造机械人比多年前的直流伺服节造机械人使用的功率要少得多,”
熄灯,没人在家
由于机械人能够在无人监督的情况下运行,所以它们能够在没有人在场的情况下出产品品。在阴郁或未加热环境中运行的能力可以为造作商节俭大量能源。
“若是工厂使用机械人,他们能够占有熄灯设施,”机械人能够通过
削减工厂供温暖造冷的必要来援手节俭能源成本。“机械人设计用于在各类温度领域内工作,并且不像人类操作员那样脆弱。不再必要冷却或加热出产设备,”约翰逊说。
机械人必要更少的实用工具来执行其职能。''机械人能够在阴郁环境中运行,因而在全
自动工作单元中不必要顶部照明。若是手动实现一样的操作,则必要顶部照明和其他设施。”
机械人能够通过提供更幼的工作单元来援手降低构筑成本。“造作商能够在统一空间内装置更多的
紧凑型电池以增长产量,而无需增长构筑物的加热、照明或冷却成本,”库克说。
“占地面积是衡量能源使用情况的指标,因
为占地面积必须进行加热、冷却和照明。在狭幼的空间内出产的器材越多,构筑的成本就越低D芄煌ü褂媒舸招突等死唇档湍茉闯杀,”
机械人节造器能够通过在不必要时关关表围设备来援手降低能源底线。''节造器能够关关电机、机床冷却液泵和主轴。随着功夫的推移,这将显着
削减能源使用。一幼我可能记得也可能不记得在午餐或休息功夫关关机械,但若是机械人被编程为这样做,它总是会的。”
机械人节造器治理工作单元各个方面的能力为更有效地利用能源启发了路路。ABB 公司产品治理副总裁 Michael Calardo 谈到了机械人节造器在降低能源成本方面的作用。ABB 是一家位于密
歇根州奥本山的机械人造作商和系统集成商。
“机械人改进了对运动的节造,因而能够节俭大量能源,由于加快和减速是以更可控的方式实现的,”Calardo 说。Calardo 补充说,这种改进来自节造技术中更复杂的算法。
Calardo 持续说,从尺度的 60 周波互换电改为直流电节造焊枪是机械人为作单元节能的一个起源。''直流电焊枪以 1,000 赫兹而不是 60 赫兹运行。这削减了变压器的尺寸和所用电缆的尺
寸,从而减轻了机械人手臂必须携带的沉量,”Calardo 说。沉量更轻的机械人手臂转化为更少的能源亏损和更高的有效载荷能力。
另一项援手机械人系统使用更少能源的创新源于 110 伏继电器对现场总线 I/O 系统的扭转。“现场总线 I/O 系统使用 24 伏而不是 110 伏,这使得设备越发节能,由于它们不会为大量继
电器线圈供电,”Calardo 说。继电器线圈以热损失的大局浪费能量。
效能
凭据集成的利用,机械人能够降低出产的能源成本。
''机械人极度节能。运行机械人的能源成本每天可能不到一美元,具体取决于利用,”与手动喷涂甚
至固定喷涂自动化系统相比,机械人喷涂必要的能源亏损更少。
''机械人喷房的排气和补充空气需要削减了。典型的
手动喷房必要 100 英尺/分钟的气流速度,而机械人设备必要不到 60 英尺/分钟。为机械人喷漆房提供气流的设备必要输送不到 60% 的空气,因而执行工作所需的能量更少。
机械人喷漆有助于降低流体流量要求,因而与手动涂漆相比,机械人喷漆更节能。“与手动喷涂设备相比,机械人喷涂设备通?墒迪指叩拇湫,并削减油漆用量。
更高的油漆使用量必要更多的能量来节造温度以实现适当的油漆循环,”
物料搬运机械人
物料搬运是机械人能够援手实现能源成本节约的另一个利用。大有效载荷物料搬运可节俭最多的能源。装置了一个机械
人系统,取代了液压节造的固定自动化。电动机械人在不动时会自行关关,因而使用的能量极度少,”原来的设备有一个尺度的液压泵,能够对流体加压来执
行工作。
焊接机械人
当系统不工作时,流体味通过泄压阀倾倒,导致流体变热。有一个冷却器能够冷却液压油。人们能够辩论说,该系统在不工作时比工作时亏损更多的能量,”约翰逊说。
点焊是另一种能源密集型利用,机械人技术能够援手节造能源成本。这重要是由于越来越多地使用伺服节造焊枪,而不是相对低效的气动焊枪。
''我看到点焊的最大效能提升不仅是由于更高效的机械人,还有更高效的焊接节造器。ABB 使用伺服点焊枪而不是气动点焊枪,”ABB 的 Michael Calardo 说。
结尾执行器是工作单元中的沉要元素,它们亏损的能量并非微不及路。要降低能源成本,一个很好的步骤是通过结尾执行器。
Andy Lovell 是位于马萨诸塞州欣厄姆的 PIAB Vacuum Products 的利用工程师,这是一家机械臂结尾工具供给商,致力于解决节能结尾执行器的问题。“若是设计人员能够造作一个结尾执
行器来实现所需的工作,并且能够使其沉量更轻且尽可能单一,那么机械人就会变得更轻,更容易操作,”Lovell 说。
系统集成商必须思考在出产的产品的质量以及处置产品的结尾执行器的质量。''占有一个幼而轻的结尾执行器会影响机械人的尺寸和复杂性。更幼更轻的机械人通过缩幼尺寸来节俭能源,
”Lovell 补充路。使用相宜尺寸的设备能够减轻沉量,从而随着功夫的推移节俭大量能源。
FANUC Robotics 的 Dick Johnson 将液压结尾执行器与伺服节造的结尾执行器进行了比力。''液压结尾执行器不再使用太多了。伺服结尾执行器的使用有所增长,由于它们效能最
高,”Johnson 说。''伺服节造的结尾执行器在动弹时使用能量。当伺服终场动弹时,结尾执行器能够夹住产品但不会亏损任何能量。”
机械人技术和能源成本降低约翰逊持续回顾起一个使用真空作为结尾执行器动力源的工作单元。“一种步骤是驱动搁置在机械人底座左近的真空电机。在一个工作单元中,FANUC Robotics 有
一个码垛机械人,它使用真空室来拾取和码垛产品袋。它的能源效能相对较低。”
约翰逊诠氏缢更节能的代替系统。''我们用一个由气缸驱动的叉式夹吃祺取代了压力透风系统。这越发节能,”约翰逊说。''吞吐量从每分钟 12 袋增长到 28 袋。从能源和吞吐量的角度来
看,这是一个双赢的铺排。”
Johnson 补充说,真空动力增压系统能够固定袋子,但不够牢固,无法高速传送。用叉子,袋子被牢牢地抓住了。
削减浪费,提逾越产力
机械人是同时削减资料浪费和能源使用的美满解决规划。St?ubli 的 James Cook 将机械人技术的使用与削减资料浪费和能源亏损联系起来。
“与手动出产或硬自动化相比,机械人浪费的资料要少得多;等伺缙嵯低澄扛霾考使用一样数量的油漆,大大削减了过度喷涂,并解除了补漆的必要,”库克说。“用于装配或物料搬
运的机械人总是正确地沉复这个过程,削减或解除出缺点的零件,”库克补充路。焊接和点胶利用也是如此。
硬件自动化设备闲置或不得不返工零件既浪费资料又浪费能源。所有利用法式都能够从机械人技术的使用中受益。节约能源和削减浪费可提高产量、效能和利润。
能源期货
在可预感的未来,化石燃料的价值很可能维持在目前的汗青高位,甚至进一步攀升。此刻是造作商思考在出产产品的同时仍能盈利的战术的时辰了。聪明的公司将钻研矫捷的机械人技术作为
该战术的一部门;等诵幸到ü熳鞲谩⒏帷⒏斓牟防绰阏庖恍枰。 。
更轻的沉量更幼,并且在增长有效载荷的同时建剪机械臂。南宫电竞指标是提高这一比例,手臂的沉量与其有效载荷之间的比率能够改善得越多,机械人的能源效能
就越高。密度较低但刚度更高的机械臂的改善比率与节造算法的进取相结合,将导致更大的通过机械人提高能源效能。

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