线性传动技术

机器人和伺服压机：快速压制熔块

Web Editorial Team Editor

2024-10-08 8 阅读时长

为实现化学工业熔块的自动装配，瑞士特种机器制造商 Cerasus 公司打造了灵活的机器人单元。博世力士乐的伺服压机集成到生产单元中，大幅提升了装配效率、工艺质量和灵活性。

特殊机械制造中没有现成可言。然而，标准化的成套解决方案对节省工程设计和实施的宝贵时间大有裨益。位于瑞士施维茨州 Steinen 镇的 Cerasus 公司使用博世力士乐的机电一体化子系统用于压制和连接应用，简化了复杂的装配任务。该系统可直接安装，还可通过集成的力传感器映射测量功能。
博世力士乐的全套机电一体化软件包用于 Cerasus 开发的熔块组装单元。这些小型圆柱形金属节流元件被压入套筒中，用于生产医疗和化学技术领域的限流器。

配备六轴机器人和 Smart Function Kit Pressing 的灵活机器人工作单元

CERAFLEX 装配单元由 Fruitcore Robotics 公司的六轴机器人和 Smart Function Kit Pressing 组成。是博世力士乐生产的一种可直接安装的伺服压机，可快速、轻松地实现不同的连接工艺，并具有测量功能。力士乐解决方案的特色：机电一体化子系统由经过优化协调和预先配置的单个组件组成，并配有预先安装的操作软件。

此外，用户还可选择使用智能电子工具，在线配置用于压紧和连接应用的 Smart Function Kit，进行设计和订购，或者像 Cerasus 一样，与博世力士乐进行对话，针对特定应用进行设计。这两种方案都能缩短工程设计时间。然后可通过在线配置器下载 CAD 数据和文档。“对于我们的客户特定解决方案，我们非常重视博世力士乐提供的专业、可靠的工程设计支持，” Cerasus 总经理 Gabriel Bösch 表示，“这在行业内并非理所当然，这也是我们的与众不同之处。”

右侧是 Fuitcore 的协作式机器人“Horst”，左侧是铝制框架内的力士乐 ctrlX Core 控制器

精密作业：基于博世力士乐 Smart Function Kit 的伺服压机（左）在金属套筒中压制毫米级的节流元件，即所谓的“熔块”。（图：Cerasus GmbH）

配备博世力士乐模块化伺服压机的紧凑型 CERAFLEX 装配单元可自动工作长达 10 小时。（图片来源：Cerasus GmbH）

Smart Function Kit：省时又灵活

在已投入使用的 CERAFLEX 装配单元的帮助下，Cerasus 为其客户自动完成以前单调的手工装配。因此可以在更短的时间内生产出更多的产品。除了插入、加压和测量外，现在还能全自动对制造的节流阀元件进行分类。测量流动阻力后，轴机器人会将产品放入不同的罐中，以便将废品与合格品分开，并将具有特定测量值的节流元件暂时储存起来，用于其他用途。

利用模块化伺服压机实现精确、可重复的加工过程

与手动装配相比，博世力士乐的模块化伺服压机的工作精度和工艺稳定性要高得多。“因此，压制过程需要精确的运动和压力值。” Bösch 解释道。借助力-位移测量的质量监控集成功能，Cerasus 可以分析过程并持续改进。通过施加的起始力，即可识别过大的公差。这样就能及早发现故障部件，避免工具损坏。

三个月的自动化可完成一年的产量

CERAFLEX 电池可自主工作长达 10 小时，并可 24 小时两班制运行。机器人和伺服压机的工作周期约为一分钟，现在可以在很短的时间内完成以前的年产量。为了节省时间，制造商在 CERAFLEX 单元中增加了第二项任务。为此，Cerasus 使用了另一个 Smart Function Kit，其标称力为 12 kN，电动缸也相应地更大。其余设备保持不变，因此半天就能完成电池转换。第二台伺服压机的应用集成了长度控制功能。通过力-位移记录来测量必要的距离，包括压装高度。

右前方是 Fuitcore 的协作式机器人“Horst”，左后方是 Rexroth 的 ctrlX Core 控制器，装在铝制框架中

使用中：博世力士乐 Smart Function Kit（左）的伺服压力机将毫米级的节流元件（即熔块）压入金属套筒中。（图：Cerasus GmbH）

采用开放式控制平台 ctrlX CORE，灵活性高

机器人单元的高度自动化和高生产力一方面归功于 Cerasus 开发的控制软件，另一方面归功于灵活的伺服压机与来自博世力士乐的开放式 控制平台 ctrlX CORE 的结合。“Smart Function Kit Pressing 不仅具有很高的成本效益，还能简单快速地调整冲压过程，” Bösch 解释道，“控制平台 ctrlX CORE 给我们留下了深刻印象，它的交付时间极短，并通过应用程序提供了大量开放式接口和灵活的扩展选项，为我们的各种项目提供了可持续发展的基础。”

左边：Smart Function Kit Pressing；中间：ctrlX 控制中心；右边：右侧两臂抱着显示屏。显示屏显示一个图形

高效的压制、成型和测试：Smart Function Kit Pressing 是一套完整的机电一体化软件包，额定力可达 70 kN（最大力可达 72 kN）。通过预装的操作软件，可以快速、轻松地进行调试、设置和过程监控。（图片来源：博世力士乐）

轻松设置网络 HMI

Cerasus 为机器人单元编程了模块化软件，包括 HMI 界面。“二合一解决方案深受我们客户的欢迎，因为它节省了单独机器的空间，使生产更加灵活。” Bösch 报告道。在这两种情况下，整个系统都通过 ctrlX CORE 控制平台和配套的 ctrlX I/O 模块进行控制。用 CODESYS 编程的 CERAFLEX 软件负责各个组件之间的互动。WebIQ HMI 还将与平台无关的 Smart Function Kit 操作软件集成到机器全局一览中。在 WebIQ 的帮助下，即使没有丰富的编程知识，也能为 ctrlX AUTOMATION 创建网络 HMI——用于仅有少量显示的简单过程控制。ctrlX World 合作伙伴智能 HMI 的 WebIQ 应用程序可直接在 ctrlX CORE 上运行。ctrlX World 合作伙伴网络通过硬件和新应用程序扩展了自动化工具包 ctrlX AUTOMATION，从而提供了最大的灵活性。