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西門子流暢操作的工業機器人可節省能耗

發布時間:2014-08-19        瀏覽次數:1566        返回列表
  西門子希望進一步降低汽車產業中工業機器人的能耗。據最新一期《未來之窗》報道,現在有一種解決方案著眼于改進運動模式,讓加速運動時能耗更低。作為“綠色車體技術”創新聯盟(簡稱“InnoCaT”)的成員,西門子攜手大眾汽車及德國弗勞恩霍夫協會,對工業機器人的運動序列進行研究。合作伙伴們開發出一套仿真模型,可從能效角度計算出工業機器人的最佳運動軌跡。測試表明,采用最佳軌跡最多可將能耗降低一半。西門子的目標是開發一款軟件程序,無需變更生產流程就能對現有的工業機器人重新編程,讓它們以更節能的方式工作。

  工業機器人在提高汽車的生產速度和效率的同時,也消耗了大量電力。尤其是在需要使用多個機器人的車身制造環節,機器人的能耗占車身制造總能耗的一半以上。一種節省能源的方法需要用在控制系統。現代機器人的運動并不平穩,它們的手臂只能沿直線移動,在每次改變方向時,都需要緊急制動然后重新加速。這種方式損耗了大量電量,而且容易造成機械應力損耗。

  在實驗室中,工程師對機器人在不同工作步驟中的能耗進行分析。他們希望了解方向改變對耗電量的影響程度,并從能耗的角度確定最佳運動模式的條件參數。所得的仿真模型新算法,可計算出最優的運動軌跡。通過實驗室測試,工程師發現當機器人的手臂沿曲線平滑運動時,可節省10%至50%的耗電量。與此同時,機械應力變小也能降低維護成本并縮短停機時間。

  汽車生產往往需要使用許多工業機器人。一臺機器人通常在數秒內就能向其他機器人移交任務,操作流暢、配合協調。真實條件下的長時間測試表明,即使采用相同的周期時間,采用最佳軌跡最多可將能耗降低一半。西門子正在測試的一款軟件模塊能對機器人在給定工作流程的能耗自動編程,還能幫助機器人適應與鄰近機器的交互,也是經濟可行的唯一方式。

  西門子計劃將該模塊集成到Tecnomatix生產軟件中,輕松安全地實現對現有機器人的重新編程,并在不增加硬件投入的前提下降低其能耗。
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