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西門子降低工業(yè)機(jī)器人的能耗
西門子希望進(jìn)一步降低汽車產(chǎn)業(yè)中工業(yè)機(jī)器人的能耗。據(jù)最新一期《未來之窗》報道，現(xiàn)在有一種解決方案著眼于改進(jìn)運動模式，讓加速運動時能耗更低。作為“綠色車體技術(shù)”創(chuàng)新聯(lián)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(xié)會，對工業(yè)機(jī)器人的運動序列進(jìn)行研究。合作伙伴們開發(fā)出一套仿真模型，可從能效角度計算出工業(yè)機(jī)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(biāo)是開發(fā)一款軟件程序，無需變更生產(chǎn)流程就能對現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人重新編程，讓它們以更節(jié)能的方式工作。
工業(yè)機(jī)器人在提高汽車的生產(chǎn)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(jī)器人的車身制造環(huán)節(jié)，機(jī)器人的能耗占車身制造總能耗的一半以上。一種節(jié)省能源的方法需要用在控制系統(tǒng)。現(xiàn)代機(jī)器人的運動并不平穩(wěn)，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(jī)械應(yīng)力損耗。
在實驗室中，工程師對機(jī)器人在不同工作步驟中的能耗進(jìn)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(shù)。所得的仿真模型新算法，可計算出最優(yōu)的運動軌跡。通過實驗室測試，工程師發(fā)現(xiàn)當(dāng)機(jī)器人的手臂沿曲線平滑運動時，可節(jié)省10%至50%的耗電量。與此同時，機(jī)械應(yīng)力變小也能降低維護(hù)成本并縮短停機(jī)時間。
汽車生產(chǎn)往往需要使用許多工業(yè)機(jī)器人。一臺機(jī)器人通常在數(shù)秒內(nèi)就能向其他機(jī)器人移交任務(wù)，操作流暢、配合協(xié)調(diào)。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(jī)器人在給定工作流程的能耗自動編程，還能幫助機(jī)器人適應(yīng)與鄰近機(jī)器的交互，也是經(jīng)濟(jì)可行的唯一方式。
西門子計劃將該模塊集成到Tecnomatix生產(chǎn)軟件中，輕松安全地實現(xiàn)對現(xiàn)有機(jī)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。（文章來源：北京德爾西曼www.mryin.com.cn）