Mentre l’industria manifatturiera globale entra in una nuova fase di sviluppo di alta qualità, l’automazione industriale sta accelerando la sua trasformazione da “automazione a punto singolo” a “intelligenza flessibile dell’intero processo”.
Nei settori chiave come la produzione automobilistica, la lavorazione meccanica, l’elettronica 3C e le nuove energie, i robot sono diventati apparecchiature standard per le linee di produzione. Tuttavia, il tradizionale modello di configurazione fissa “una macchina, un artiglio” limita fortemente l’utilizzo delle attrezzature e la flessibilità della produzione.
Essendo l’hub principale che collega robot e strumenti di lavoro, l’integrazione tecnologica di dispositivi a cambio rapido e artigli elettrici paralleli a due dita sta costruendo un nuovo ecosistema di lavoro robot flessibile, portando una rivoluzione dell’efficienza in scenari chiave come la movimentazione, il carico e lo scarico dei robot e l’assemblaggio di precisione, e diventando uno strumento chiave per gli aggiornamenti dell’automazione aziendale, la riduzione dei costi e il miglioramento dell’efficienza.
Il valore fondamentale dell’automazione industriale è sostituire la manodopera con attrezzature e ottimizzare il processo di produzione per ottenere miglioramento dell’efficienza, riduzione dei costi e qualità stabile. Tuttavia, nella produzione vera e propria, i robot industriali della maggior parte delle imprese hanno il problema della “capacità inutilizzata e di una singola funzione”: un robot è spesso responsabile solo di un singolo processo e di un singolo pezzo e il tasso di utilizzo complessivo dell’attrezzatura è inferiore al 50%.
La ragione principale di questo problema è che la sostituzione degli effettori finali tradizionali è complessa, richiede tempo ed è difficile garantire la precisione.
La sostituzione dell’impianto richiede la rimozione manuale delle viti, l’inserimento e la rimozione dei fili tracheali e la ricalibrazione delle coordinate, che richiede più di 30 minuti. La sostituzione frequente può facilmente portare all’usura dell’interfaccia e alla riduzione della precisione.
Nella modalità di produzione multivarietà e a volume variabile, questa modalità comporta una grande quantità di apparecchiature in standby, un ritmo lento della linea di produzione e costi di produzione elevati.
La soluzione principale per risolvere i punti critici di questo settore è costruire un sistema operativo flessibile composto da “robot + dispositivo a cambio rapido + artiglio elettrico multi-specifica”.
In qualità di marchio leader di effettori domestici di fascia alta, WOMMER ha creato una soluzione combinata leader del settore tra dispositivo a cambio rapido e artiglio elettrico parallelo a due dita con “commutazione rapida, docking preciso e collaborazione intelligente” come nucleo.
Questa soluzione utilizza un dispositivo a cambio rapido per ottenere una connessione rapida, precisa e affidabile tra l’estremità del robot e l’artiglio elettrico, consentendo a un singolo robot di avere la capacità di “cambiare gli artigli in un secondo ed eseguire operazioni multifunzionali”. Può passare senza soluzione di continuità tra diversi processi, diversi pezzi e diversi scenari, liberando completamente il potenziale del robot, aumentando il tasso di utilizzo delle apparecchiature dal 50% a oltre il 95% e spingendo l’automazione industriale in una nuova era di operazioni flessibili.
Il dispositivo a cambio rapido è il “giunto centrale” del sistema operativo flessibile e le sue prestazioni determinano direttamente l’efficienza di commutazione del sistema, la precisione di posizionamento e la stabilità operativa.
Il dispositivo di cambio rapido Worm adotta un’innovativa struttura autobloccante meccanica passiva, che può ottenere un bloccaggio affidabile senza alimentazione esterna. La forza di bloccaggio raggiunge 6000 N, garantendo che la connessione non si allenti o cada in condizioni di alta velocità, carico pesante e impatto.
Il sistema di posizionamento adotta un doppio posizionamento ad alta precisione della superficie del cono e della superficie finale, combinato con perni di posizionamento di rettifica di precisione, con una precisione di posizionamento ripetibile di ± 0,02 mm e deviazione zero dal riferimento operativo dopo la commutazione.
L’interfaccia adotta un design integrato di gas ed elettricità, con 8 circuiti gas integrati, 12 circuiti e canali di segnale. Supporta la trasmissione sincrona di aria compressa, vuoto, elettricità e segnali bus senza la necessità di moduli di trasferimento aggiuntivi. È compatto nella struttura e facile da installare.
Il prodotto è realizzato in lega di alluminio aeronautico e ha una struttura topologicamente ottimizzata. Pesa solo 300 g – 800 g. È più leggera del 50% rispetto alle tradizionali piastre a cambio rapido, riducendo efficacemente il consumo di carico del robot e migliorando le prestazioni dinamiche.
In quanto “mano intelligente” del sistema operativo flessibile, l’artiglio elettrico parallelo a due dita è il componente di esecuzione principale del robot per completare azioni come afferrare, manipolare e assemblare.
La pinza elettrica parallela a due dita di Worm è profondamente ottimizzata per scenari industriali e presenta tre vantaggi principali: in primo luogo, controllo ad alta precisione, encoder magnetico a 23 bit integrato e sistema servo ad anello chiuso, precisione di posizione ± 0,01 mm, precisione di controllo della forza 0,1 N, che può afferrare con precisione piccole parti e bloccare stabilmente pezzi pesanti; secondo, ampia gamma di adattamenti, forza di serraggio 5 N – 500 N, corsa 10 mm – 150 mm, copertura completa, adattabile a 0,1 kg – 10 kg di vari pezzi normali, in metallo, plastica, vetro, gomma, ecc.; terzo, risposta ad alta velocità, con un tempo di apertura e chiusura di 0,15 secondi – 0,3 secondi, che supporta operazioni ad alto ritmo di 120 volte/minuto e l’efficienza supera di gran lunga quella delle pinze pneumatiche.
Che si tratti di una presa efficiente per la movimentazione di robot, di una raccolta e posizionamento rapidi di materiali di carico e scarico o di operazioni precise di assemblaggio di precisione, l’artiglio elettrico può essere stabile e competente.
Negli scenari di movimentazione dei robot, la combinazione dispositivo di cambio rapido Worm + artiglio elettrico dimostra il massimo in termini di adattabilità flessibile. Nell’officina di produzione di ricambi per auto, la linea di produzione deve lavorare contemporaneamente dozzine di parti come blocchi motore, scatole del cambio, alberi motore e cuscinetti. I pesi vanno da 1 kg a 10 kg e le forme e i materiali variano notevolmente. La soluzione tradizionale richiede che più robot corrispondano a diversi pezzi, con conseguenti elevati costi di investimento in attrezzature e ampio spazio.
Dopo aver adottato la soluzione flessibile di Worm, un singolo robot può essere equipaggiato con da 4 a 6 set di chele elettriche parallele a due dita di diverse specifiche attraverso il dispositivo di cambio rapido: chele elettriche con grande forza di serraggio e corsa lunga per afferrare cilindri pesanti;
artigli elettrici di precisione in miniatura per afferrare piccoli cuscinetti; e artigli elettrici con artigli morbidi antiscivolo per afferrare gusci lisci.
Il sistema commuta automaticamente le pinze elettriche in base al piano di produzione, completa il cambio del modello in un tempo compreso tra 1 e 3 secondi e gestisce il trasporto di diversi tipi di parti 24 ore al giorno. L’investimento in attrezzature è ridotto del 60%, l’efficienza dei trasporti è aumentata del 50% e i costi della manodopera sono ridotti dell’80%.
La lavorazione meccanica di carico e scarico è uno scenario applicativo tipico della soluzione dispositivo di cambio rapido + artiglio elettrico ed è anche un collegamento chiave per migliorare l’efficienza della linea di produzione.
Durante il carico e lo scarico di centri di lavoro CNC, torni CNC, smerigliatrici e altre attrezzature, le specifiche del pezzo vengono modificate frequentemente, le condizioni di lavoro sono complesse (inquinamento da olio, polvere, alte temperature) e i requisiti di tempo ciclo sono elevati.
L’artiglio elettrico parallelo a due dita di Worm adotta un design di protezione IP65 e può funzionare stabilmente per lungo tempo in ambienti difficili; il dispositivo di cambio rapido supporta il cambio automatico delle griffe senza intervento manuale.
Quando il pezzo viene cambiato, il sistema di controllo del robot attiva automaticamente il comando di cambio rapido, completa l’interruttore elettrico dell’artiglio entro 1,5 secondi e si adatta immediatamente alla presa, al carico e allo scarico del nuovo pezzo.
Rispetto al tradizionale cambio manuale degli artigli, il tempo di cambio della linea di produzione è ridotto da 40 minuti a 2 secondi, il tempo di standby dell’attrezzatura è ridotto del 90% e la capacità di produzione è aumentata del 40%, il che può far risparmiare ogni anno centinaia di migliaia di yuan in costi di manodopera e standby per le imprese.
Gli scenari di assemblaggio di precisione impongono requisiti estremamente elevati alla precisione e alla stabilità della combinazione dispositivo di cambio rapido + artiglio elettrico. Nella nuova linea di assemblaggio Energy Battery PACK, è necessario completare diversi processi come la presa delle celle, l’impilamento, la correzione delle linguette e l’assemblaggio del coperchio.
Ogni processo ha requisiti diversi in termini di forza di presa e precisione di posizione.
Il sistema flessibile Worm utilizza un dispositivo di cambio rapido per passare rapidamente tra speciali artigli elettrici per celle di batteria: speciali artigli elettrici per celle di batteria (con artigli morbidi antiscivolo per evitare che le celle della batteria vengano pizzicate);
micro artigli elettrici controllati dalla forza per la correzione dei capicorda; e artigli elettrici paralleli ad alta precisione per il montaggio della piastra di copertura. La precisione di posizionamento di ciascun artiglio elettrico è coerente dopo la commutazione, garantendo la continuità e la stabilità della precisione del processo di assemblaggio.
La percentuale di successo dell’assemblaggio del PACCO batteria raggiunge il 99,95%, l’efficienza della linea di produzione aumenta del 60% e la percentuale di difetti viene ridotta del 90%.
La durabilità a lungo termine e la facilità di manutenzione sono indicatori fondamentali di valutazione per le apparecchiature industriali.
I componenti principali del dispositivo di cambio rapido Worm e dell’artiglio elettrico sono realizzati con materiali resistenti all’usura importati.
Dopo 10 milioni di test di fatica e 5.000 ore di test di invecchiamento ambientale, possono funzionare stabilmente per più di 5 anni in ambienti difficili come intervallo di temperatura da -10°C a 60°C, inquinamento da petrolio, polvere e umidità del 90%. Il dispositivo di cambio rapido adotta una struttura puramente meccanica senza guarnizioni e componenti pneumatici, senza perdite o parti soggette ad usura, e il costo di manutenzione annuale è quasi pari a zero;
l’artiglio elettrico adotta un design completamente chiuso e le parti interne della trasmissione non necessitano di lubrificazione. L’aspetto deve essere pulito solo quotidianamente e il carico di lavoro di manutenzione è ridotto del 90%. Rispetto alle tradizionali ganasce pneumatiche e ai dischi a cambio rapido, il costo dell’intero ciclo di vita della soluzione Worm è ridotto di oltre il 50%.
L’intelligenza è la caratteristica principale dei sistemi operativi flessibili.
I dispositivi a cambio rapido a vite senza fine e le pinze elettriche supportano la comunicazione bus e il controllo intelligente e possono essere perfettamente collegati ai controller dei robot e ai sistemi MES.
Il sistema dispone di una funzione di identificazione automatica in grado di identificare il modello, i parametri e lo stato dell’artiglio elettrico attualmente collegato e carica automaticamente il programma operativo corrispondente per ottenere “plug and play”; supporta il monitoraggio e il debug remoti e gli ingegneri possono regolare da remoto i parametri dell’artiglio elettrico, diagnosticare guasti e aggiornare i programmi; dispone di funzioni di raccolta e analisi dei dati, registrazione dei tempi di funzionamento degli artigli elettrici, forza di bloccaggio, precisione e altri dati, fornendo supporto dati per l’ottimizzazione della linea di produzione e la manutenzione predittiva.
Nell’era dell’Industria 4.0, la produzione intelligente e i gemelli digitali, la flessibilità, l’intelligenza e la digitalizzazione sono diventate tendenze inevitabili nello sviluppo della produzione.
La combinazione del dispositivo di cambio rapido WOMMER e della pinza elettrica parallela a due dita crea un ecosistema di lavoro flessibile per robot industriali con i vantaggi principali di commutazione rapida, alta precisione, alta stabilità ed elevata adattabilità e fornisce soluzioni efficienti, affidabili ed economiche per gli aggiornamenti dell’automazione aziendale.
In qualità di rappresentante di apparecchiature domestiche di fascia alta, Worm sta gradualmente rompendo il monopolio dei marchi stranieri nel campo degli effettori di fascia alta in virtù dei suoi vantaggi di tecnologia indipendente, qualità affidabile e servizi perfetti, aiutando l’industria manifatturiera cinese a ridurre i costi di automazione e migliorare la competitività globale.
In futuro, man mano che i robot industriali si svilupperanno verso la collaborazione, la leggerezza e l’intelligenza, Worm continuerà a innovare la tecnologia di esecuzione finale, a lanciare dispositivi a cambio rapido e prodotti con artigli elettrici più miniaturizzati, leggeri e più intelligenti e a promuovere la penetrazione della tecnologia del lavoro flessibile in più settori e più scenari.
Dalla produzione automobilistica all’elettronica 3C, dalla nuova energia ai macchinari di precisione, Worm utilizza l’innovazione tecnologica per guidare la rivoluzione dell’efficienza dell’automazione industriale, aiutando sempre più aziende a costruire fabbriche flessibili, intelligenti ed efficienti del futuro.
