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        長度30米的GV3滾輪導軌運用在火車車廂的焊接

        又長、又難、又臟:一個復雜設置的線性滾輪導軌系統

        Spie GmbH是德國一家領先的火車制造商,負責機械維修、保養和翻新。他們面臨著一個棘手的問題:有一套舊的DUO焊接系統,它壞著的時候比好著的時候要多,令公司頭痛不已。
        “我們幾乎每周都要拜訪客戶,兩個人不得不兩班倒甚至三班倒來對焊接機進行維護。這對我們來說在經濟上不可行,對我們的客戶來說是也一個巨大的問題,因為這些故障意味著機器經常處于停頓狀態,會極大地影響到工廠的其他下游流程。” 分公司副經理岡特•貝克爾(GünterBecker)解釋說。
        這個焊接系統體型巨大,長30米,寬10米,在兩臺焊接機上各安裝了四個機器人,兩個在下面,兩個在上面。機器人以緩慢、恒定速度運動,將長達28米的鋁制組件焊接到車廂的外殼上。機器人安裝在單個機架驅動的托架上,每個托架由一個電動機驅動,在兩條滾輪導軌上運行。

        維修?是的,停頓?不行

        “我們一直在尋找這樣一種線性滾輪導軌系統:它可以在非常骯臟的環境下、在恒定的負載下、在非同尋常的長軌道上運行。我們需要一個可以安裝在現有計算機上的長期解決方案。”
        貝克爾說:“我們在機器上面臨的問題是多方面的。”“從構造的角度來看,最大的困難是現有的這套90年代的焊接系統在建造時沒有足夠的驅動和滾輪導軌系統,不適用于重負載或如此骯臟的工作環境運行?,F有的導軌系統早已經安裝在銑得不那么完全平坦的表面上。另外,由于載荷重,導軌已經嚴重磨損。”這不僅導致了驅動電機經常出現故障,而且接縫也不整齊。此外,每個焊接機器人的導向塊中都出現了灰塵顆粒進入循環球軸承的情況,這也是此類環境中的常見問題,加速的磨損也導致了電動機的頻繁阻塞。

        海普克的GV3系統

        “對于我們來說問題就來了,即:如何在無需更換整個機器的情況下得到一個運行平穩且可靠的焊接系統。這往往會產生極高的成本,有可能在200萬歐元左右,并且停產時間也因此延長。”因此我們需要有這樣一種線性滾輪導軌系統:它可以在非常骯臟的環境下、在極端且恒定的負載下工作,它要有較長的滾輪導軌長度,它要有最少的維護,并且可以在不中斷生產的情況下將它其安裝在現有機器上(一項特殊的挑戰)。
        這恰恰是海普克可以發揮作用的地方:貝克爾之前曾在一家專業的機器制造商那里工作,因此對英國線性滾輪導軌系統制造商也非常熟悉。“我們的計劃是將現有滾輪導軌系統與一個更合適的新系統進行一對一替換。”貝克爾在該項目上工作了四個多月,以確保一切正常運行,這樣他就可以說服他的經理和客戶該項目的可行性和獲利能力。“由于這個應用程序有非常特殊的要求,因此只有海普克進入了我們的考量。據我所知,海普克是唯一一家可以提供這種靈活性的公司,既可以適應不同尺寸和長度,同時又能應對焊接機器人的機械應力和載荷。”這位熟練的機械工程師解釋說。所有導軌,包括SPIE指定的滑座和軸承,均來自海普克成熟的GV3滾輪導軌系統。新設計中使用了大約500m的單邊滑塊;每個組件的上滑塊均配有齒條,以通過電動小齒輪驅動滑座?;鲜褂昧艘惑w的雙列軸承。“一體式設計可確保沒有灰塵進入軸承。V型導軌的原理還確保當軸承沿著滑動件移動時,污垢顆粒會從運行表面帶走。”這些軸承具有很高的承載能力,尤其是在徑向方向上。在這種情況下,這一點尤為重要,因為焊接機器人和滑座的重量約為220公斤。”
        “我們與海普克德國辦事處的技術銷售團隊緊密合作,他們對解決這一挑戰和確保系統的使用壽命非常有幫助。”同樣重要的是,不用怎么費勁就可以手動重新調整軸承,以便消除由于持續高負荷而產生的磨損。借助偏心調節裝置,海普克的V型導軌系統可以快速輕松地進行調節,消除發生的任何游隙。
        SPIE團隊在生產進行的同時要對機器進行更新,這是很繁瑣的一項工作。每當不使用焊接機器人時,都要進行機器更新。“你必須拆卸舊的導軌、徹底清潔安裝表面,以便可以鉆出5500個新的孔來安裝新的導軌系統,這一切都要手工完成!海普克的滑軌最大長度為4米,由于易于連接,全長可達30m。每條滾輪導軌的對齊特別重要,它可以確保齒與齒之間的良好連接以及滑座在軌道中每一節上的平穩移動。借助萊卡激光跟蹤儀進行測量,我們能夠以小于50微米/滑塊的偏差準確地對準導軌。這就意味著系統完全不會有故障!”貝克爾自豪地解釋說,他與他的團隊一起對機器進行了五個月的大修。
        肯定是很多工作要做,但是投資很快就得到了回報:焊接機器人的無故障運行便是SPIE客戶的主要標準之一,還可以在不停機的情況下對機器進行更新,從而無需購買新的機器來替換。Becker補充說:“當然,我們不僅從海普克獲得了高質量的產品,而且以合理的價格購買了這些部件,真的非常好。




         

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