總會有一些產(chǎn)品不斷為工藝設(shè)計師帶來驚喜，雄克公司(SCHUNK)通過 24V 的模塊化系統(tǒng)設(shè)立了裝配自動化的新基準(zhǔn)。在搬運技術(shù)中，SCHUNK ELP 線性軸無疑就是此類部件。與氣動模塊相同的是無需調(diào)整節(jié)流閥，而與電動模塊相同的是無需加載新序列，線性直驅(qū) ELP 只需機械定義端部位置和調(diào)節(jié)兩個旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)的伸縮速度。自主學(xué)習(xí)功能可以完善其余功能。兩至五個沖程足以完成編程。在學(xué)習(xí)過程中，計算當(dāng)前載荷的最大允許速度。運動曲線本身被設(shè)計為一個斜坡，即裝置根據(jù)整個行程自動加速和減速。因此，模塊的最大速度除了受碰撞和震動影響外，不受驅(qū)動力控制。如果在運動過程中部件的重量發(fā)生變化，只需在幾個行程就能調(diào)節(jié)其運動軌跡，無需任何用戶介入。因為通過數(shù)字輸入/輸出實現(xiàn)控制，SCHUNK ELP 系列能夠完全與所有控制器兼容，可輕松替代氣動模塊。將 SCHUNK EGP 小部件機械手與 SCHUNK EGS 旋轉(zhuǎn)抓取模塊組合使用，形成一套模塊化系統(tǒng)，可用于執(zhí)行基于 24 V 技術(shù)的完整搬運解決方案。

圖1  SCHUNK ELP 線性軸、SCHUNK EGS 旋轉(zhuǎn)抓取模塊和 SCHUNK EGP 機械手均可結(jié)合高效 24V 裝配系統(tǒng)使用。降低了調(diào)試和維護成本，實現(xiàn)高能效和低生命周期成本運行

適應(yīng)范圍廣泛的裝配系統(tǒng)

根據(jù)對集成商、系統(tǒng)供應(yīng)商和大型用戶的評估，24V 技術(shù)具備眾多面向現(xiàn)代化生產(chǎn)的優(yōu)勢：迅速增加了許多領(lǐng)域所能生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格范圍、增強了零部件的靈敏度、價格戰(zhàn)愈演愈烈、對能源利用率和噪音控制的高要求促進對智能技術(shù)的應(yīng)用。現(xiàn)在幾乎沒有任何一個系統(tǒng)專門針對某一單一產(chǎn)品而研發(fā)。相反，要盡快生產(chǎn)出很多不同規(guī)格的產(chǎn)品，就必須為未來設(shè)計和范圍變化提供類型足夠廣泛的系統(tǒng)。因此，現(xiàn)在的裝配系統(tǒng)必須能夠靈活設(shè)置。面對這種現(xiàn)狀，氣動搬運很快會達(dá)到極限。盡管氣動組件及其網(wǎng)絡(luò)化在某些方面取得了巨大的進步，例如，閥島帶有智能氣動系統(tǒng)、微型閥能集成到執(zhí)行器或調(diào)節(jié)采購價格，但這在長期運行過程中無法充分補償 24V 技術(shù)所需的強度，也就是說將氣動系統(tǒng)的市場直接再分配給 24 V 技術(shù)指日可待。因此，雄克除了持續(xù)致力于成熟的氣動產(chǎn)品，例如，MPG-plus小型機械手，還致力于研究像 SCHUNK EGP 的現(xiàn)代型 24V 模塊，以積極面對轉(zhuǎn)型。

圖2  現(xiàn)在 24V SCHUNK ELP 線性軸還配備有一個電動制動器

結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)安全、模塊無磨損

以 SCHUNK ELP 為例，其在全球與氣動產(chǎn)品相比，優(yōu)勢顯而易見：盡管用戶必須進行相當(dāng)于氣動軸兩倍的投資，但模塊無磨損，在中長期使用過程中物有所值。在輸出 4000 萬次總循環(huán)次數(shù)和 500 萬次循環(huán)維護時間間隔的情況下，氣動軸耐磨零部件、工作時間和生產(chǎn)停機時間的總成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 ELP 軸的總成本。例如配備有 17 個線性模塊的裝配系統(tǒng)，在使用壽命為 4000 萬次循環(huán)的情況下，將節(jié)省約€12000 的成本，這還不包括持續(xù)運行的成本，例如壓縮空氣成本。

除此之外的設(shè)計優(yōu)勢：在實際應(yīng)用中，通常會為氣動模塊將節(jié)流閥開啟到足夠大，以節(jié)省循環(huán)時間并從系統(tǒng)中獲取最后的儲備。因此，減震器的磨損迅速增快，而且成本也在增加。大型企業(yè)還會設(shè)定固定的維護時間間隔，在維護期間，無論每個減震器的狀態(tài)如何，應(yīng)對所有減震器進行更換和重新校準(zhǔn)。這是一種消除意外系統(tǒng)停機的方法。即使這樣，仍會在某些方面有不良的副作用：氣動線性模塊周邊部件的反復(fù)劇烈震動還會引起其他部件震動，例如，相機系統(tǒng)也會隨之震動。對某些區(qū)域的附帶損壞也會比較嚴(yán)重。這也正是 SCHUNK ELP 所能解決的問題：其允許動態(tài)移動，但是能夠協(xié)調(diào)地運行，這樣做能夠保護末端的外圍設(shè)備。由于緊湊裝置不需要液壓減振器，幾乎可以免去調(diào)試和維護作業(yè)。此外，無需擔(dān)心對系統(tǒng)造成潛在損壞，也不用擔(dān)心因減振器失效而導(dǎo)致長時間停機。由于不再需要閥島、軟管連接、維護裝置和增壓器，可以大大簡化設(shè)備的設(shè)計結(jié)構(gòu)。能量鏈縮小至其原來規(guī)模的一半，只需為傳感器/邏輯系統(tǒng)或執(zhí)行器設(shè)置兩個 24 V 電路即可。

圖3  全球最緊湊的電動抓取旋轉(zhuǎn)模塊 SCHUNK EGS 可提供尺寸 25 和 40，夾持力為 15N 或 140N，行程為 3mm 或 6mm，適用于重量最高為 0.55kg 的部件

為了簡化 24V 系統(tǒng)的設(shè)置，超緊湊型線性模塊還根據(jù)需求配備有電動制動器。如果發(fā)生電源故障，制動器能夠可靠地維持線性模塊的位置，并防止任何垂直安裝的線性軸意外墜落到工作區(qū)。其相當(dāng)于氣動模塊的桿鎖定裝置，有助于防止人員受傷，零部件和系統(tǒng)部件損壞。制動器在操作過程中提供 STO(安全扭矩關(guān)閉)安全功能。線性模塊還可在全速運行時停止。

用戶對24V 程序的極大熱情

系統(tǒng)制造商和終端用戶都對 24V 程序的快速擴展表現(xiàn)出極大興趣，并開始使用像 ELP 線性軸或 EGP 平動機械手等產(chǎn)品專門用于減小震動，讓其在小型系統(tǒng)或機器人單元中作為執(zhí)行機構(gòu)或裝配系統(tǒng)，無需再供應(yīng)壓縮空氣。此外，模塊的自主學(xué)習(xí)功能可最大化地減少調(diào)試工作。這方面的最佳示例是具備自主學(xué)習(xí)功能的 SCHUNK ELP：連接系統(tǒng)后，對系統(tǒng)進行編程前可對搬運系統(tǒng)進行調(diào)試。鑒于某些項目通常會面臨頗具挑戰(zhàn)性的時間制約，這也是一大重要因素。