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西门子流畅操作的工业机器人可节省能耗

发布时间:2014-08-19        浏览次数:1310         返回列表
  西门子希望进一步降低汽车产业中工业机器人的能耗。据最新一期《未来之窗》报道,现在有一种解决方案着眼于改进运动模式,让加速运动时能耗更低。作为“绿色车体技术”创新联盟(简称“InnoCaT”)的成员,西门子携手大众汽车及德国弗劳恩霍夫协会,对工业机器人的运动序列进行研究。合作伙伴们开发出一套仿真模型,可从能效角度计算出工业机器人的最佳运动轨迹。测试表明,采用最佳轨迹最多可将能耗降低一半。西门子的目标是开发一款软件程序,无需变更生产流程就能对现有的工业机器人重新编程,让它们以更节能的方式工作。

  工业机器人在提高汽车的生产速度和效率的同时,也消耗了大量电力。尤其是在需要使用多个机器人的车身制造环节,机器人的能耗占车身制造总能耗的一半以上。一种节省能源的方法需要用在控制系统。现代机器人的运动并不平稳,它们的手臂只能沿直线移动,在每次改变方向时,都需要紧急制动然后重新加速。这种方式损耗了大量电量,而且容易造成机械应力损耗。

  在实验室中,工程师对机器人在不同工作步骤中的能耗进行分析。他们希望了解方向改变对耗电量的影响程度,并从能耗的角度确定最佳运动模式的条件参数。所得的仿真模型新算法,可计算出最优的运动轨迹。通过实验室测试,工程师发现当机器人的手臂沿曲线平滑运动时,可节省10%至50%的耗电量。与此同时,机械应力变小也能降低维护成本并缩短停机时间。

  汽车生产往往需要使用许多工业机器人。一台机器人通常在数秒内就能向其他机器人移交任务,操作流畅、配合协调。真实条件下的长时间测试表明,即使采用相同的周期时间,采用最佳轨迹最多可将能耗降低一半。西门子正在测试的一款软件模块能对机器人在给定工作流程的能耗自动编程,还能帮助机器人适应与邻近机器的交互,也是经济可行的唯一方式。

  西门子计划将该模块集成到Tecnomatix生产软件中,轻松安全地实现对现有机器人的重新编程,并在不增加硬件投入的前提下降低其能耗。
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