抓手为行业提供有力帮助

作者:Zimmer集团 文章来源:《MM现代制造》 发布时间:2020-05-11
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Zimmer集团的抓手在行业内一直处于领先地位,是夹持搬运技术领域的全球市场领导者之一,拥有40年的夹持技术和经验,其具备的2000多种标准抓手可满足客户的各种自动化要求,其中的典型产品为2014年研发的2000系列抓手,其中在智能和电子机械抓手中最典型的为2000系列抓手,这款抓手曾获得享有盛誉IF设计奖和红点设计奖(红点设计大奖是现今世界上规模最大同时也是最知名的设计大赛之一)。

GEP2000系列产品的特点和优势非常突出,例如其可在最小的安装空间内实现最大行程。如果客户需要实现不同形状大小的工件夹持或需要夹持大量零部件,但是在实际应用中因结构空间和载荷有限,同时急需较大行程,那么GEP2000系列产品就可以成为客户非常好的选择。因为夹紧力过高会损坏工件,GEP2000借助其内置安装的电位计,其夹持力可调节,可通过 IO-Link进行控制,客户可以将施加到工件上的夹持力调整到最佳程度。

GEP2000系列产品具备简单的激活方式,不论客户希望像电磁阀一样通过I/O端口控制机械抓手,还是更偏好以IO-Link驱动的方式实现抓取,这款抓手都能满足客户需求。因为其集上述功能于一身,可非常简便的集成安装到控制系统中。

Zimmer集团作为智能和电子机械抓手的先驱, GEP2000 系列能实现很多功能,其突出之处在于,在完全断电的状态下也能保持夹持力,由此可避免电动机械抓手过热。另外,大行程和控制方式的自由选择也备受瞩目。

Zimmer集团的GEP2000系列产品

Zimmer集团的GEP2000系列产品

特有性能引瞩目

新款GEP2000系列电动机械抓手结构尺寸更小、重量更轻,是对Zimmer 集团目前为止的机械抓手产品组合的有效补充,特有的结构型式使其成为小型零部件安装和搬运工作的重要选择。目前,该系列有4种结构尺寸可用于上述工作,夹持力可在40~500 N进行调节,抓手行程范围为6~16 mm。此系列机械抓手配备机械式自锁装置,可在断电时避免工件掉落,此外,还内置装有控制系统,有3种款型可供选择:带IO-Link、带数字I/O以及带数字I/O和一个模拟输出端(用于识别手指位置)的款型。由于此系列产品采用单根电缆解决方案,因此可以在最大程 度上降低安装成本。

在机械装置方面,GEP2000系列具备的技术也处于行业领先,此系列的机械抓手具有最佳的耐用性和可靠性,因为抓手外壳采用硬质氧化铝制成,导轨为一种已经过数十年考验的扁平导轨。因此,该机械抓手可以胜任小型零部件安装和搬运作业中的所有任务,运行10 000 000个周期而不需要维护。此机械抓手的密封等级达到IP40,而且由于定位精度高,因此能够实现快速更换,而无需中断生产过程。此电动机械抓手可以在三侧固定,这种固定方式带来的优势是,客户能够定位预期的电缆出线,在最大程度上缩小轮廓干涉。此外,一些型号的凸缘上还配有机械手专用的直接连接接口。

GEP2000系列机械抓手由24 V直流电压驱动,手指移动时的耗电量不足500 mA。只有在启动瞬间,必须解锁机械式自锁装置并将电动机运行至规定转速时,电耗才会有几毫秒的时间最高上升到2 A,所有常规IO-Link主站都能提供这种程度的电流。

典型案例应用

Zimmer集团与俄罗斯著名金属表面滚压抛光技术领域的领先供应商Wenaroll合作,使其电池端子表面硬化的机器系统实现自动化。这项深入的开发项目,是一个用于硬化电池端子表面的自动化机器系统。该系统由带驱动装置的机架和带各种滚轮装置的机座、带4个抓手的抓取装置、控制柜、进料和分拣装置以及操作面板组成。这台机器被称为电池端子自动抛光工具,因此可以使用滚压抛光来压缩由铅合金制成的电池端子表面。简单来说,系统的工作过程如下:电池端子通过进料单元进入机器。抓手单元将电池端子传送到滚轮单元,在滚轮单元中进行实际处理。对于滚压抛光,电池端子被夹紧并旋转。滚轮单元一起移动至指定的表面由磨光辊以规定的力进行处理。滚轮抛光过程以最大255 N的力和400 r/min的最大速度进行。结果令人印象深刻:电池端子现在是气密的,表面粗糙度为Rz<1 μm。除了气密性外,对客户来说,机器具备极高的生产速度尤为重要。由于此速度,每个电池端子的处理时间最多为8 s。

安装在铝框架上的4个平行抓手是系统的核心部件之一。当进行抓手设计时,客户有非常具体的想法,首选带有单电缆解决方案的电动抓手。这个想法是为了使抓手具有适合的夹持力,以防止损坏铅蓄电池端子的精密表面,抓手的设计必须确保被抓的物体不会留下任何缺陷。另一个要求是选择使用较长的抓手手指。对于某些被抓的工件,设计需要选择将手指插入装置的深处。任何高扭矩的出现都会被抓手中的长手指形材最大程度吸收。这可以通过抓手手指的平行偏置布置来实现,同时,尽管安装空间紧凑,但可以兼容较长的手指长度。此外,目标是让抓手能够精确检测各种材料的厚度和尺寸。

GEP2000系列(GEP2010IO-05-A)的4种型号是专门为这种应用而选择的:电动小零件抓手,非常容易控制,主要用于处理小零件(如电池端子)和装配任务。对于这些功能,该系列提供40~500 N的可调夹紧力和6~16 mm的行程。此外,抓手配有机械自锁机构,防止在断电时电池端子的掉落。外壳是由硬质阳极氧化铝制成的,开发人员依靠一个经过几十年试验和测试的扁平导轨来制作导轨。这样就可以在不需要维护的情况下达到1000万次使用循环。

提及与合作伙伴一起为终端用户提供整体性解决方案,Zimmer集团无疑是行业中领先的非标夹持定制方案提供者之一,到目前为止,全球已有超过8000多套客户定制方案正在运行中,在传统汽车、电动汽车、机床、航空航天、高铁动车、木工、物流、铸造、电子、食品、家电及重工等行业中,都能找到Zimmer集团设计制造的抓手身影。同时,Zimmer集团的标准产品也可根据客户的实际需求进行修改。

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