圖1 在其額定負(fù)載范圍內(nèi)，KR Agilus系列機(jī)器人的性能在速度、周期和供電方面設(shè)置了新標(biāo)準(zhǔn)。它們甚至能夠處理底座和蓋板安裝位置上的非常規(guī)任務(wù)。

庫卡KR Agilus系列緊湊型機(jī)器人精確、靈活而且快速。這些系統(tǒng)靈活的五軸和六軸機(jī)器人具有循環(huán)時(shí)間短和可重復(fù)性高的特性，特別適用于拾取和放置任務(wù)。科爾摩根AKM系列同步伺服電機(jī)在實(shí)現(xiàn)這一高動(dòng)態(tài)性和精度方面發(fā)揮著重要作用。與標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)相比，這兩家公司通過聯(lián)合研發(fā)縮小了電動(dòng)機(jī)的安裝空間，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的指定應(yīng)用并優(yōu)化了整個(gè)供應(yīng)鏈。

KR Agilus系列作為全能型機(jī)器人，特別適用于一般工業(yè)應(yīng)用。其基本型號(hào)負(fù)重僅51kg，可支持6kg的負(fù)載。因此，這款緊湊型機(jī)器人適用于包裝、電子、食品和醫(yī)藥等行業(yè)的過程自動(dòng)化（圖1）。“通過調(diào)整AKM系列伺服電機(jī)，使其滿足庫卡的具體需求，我們大大縮短了周期并提高了精度。”科爾摩根銷售經(jīng)理Theo Loy表示。聯(lián)合研發(fā)合作伙伴對(duì)同步伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，使其與KR Agilus機(jī)器人的接口完全吻合。回顧合作開始階段，Loy評(píng)價(jià)道：“作為其新緊湊型機(jī)器人開發(fā)項(xiàng)目的一部分，庫卡一直在尋找可以提供高功率密度的定制電機(jī)制造商。轉(zhuǎn)矩與體積比是我們被選中的決定性因素。”其目的是在不影響工業(yè)批量生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的情況下，設(shè)法改進(jìn)自定義性能及調(diào)整結(jié)構(gòu)組件。“盡管現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)無法滿足庫卡的要求，但我們并不想重新開發(fā)一項(xiàng)會(huì)引發(fā)所有相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的項(xiàng)目。相反，其目的是通過可控的調(diào)整來優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)化、適用性和質(zhì)量都至關(guān)重要（圖2）。”通過消除電纜應(yīng)力、更換軸瓦和配置庫卡專用的連接器或輸出軸中特殊的鉆孔等自定義調(diào)整，電動(dòng)機(jī)制造商能可靠地保留大部分標(biāo)準(zhǔn)化，但改進(jìn)的軸承外殼能從根本上改變整個(gè)設(shè)計(jì)尺寸嗎？

圖2 科爾摩根銷售經(jīng)理Theo Loy表示：“標(biāo)準(zhǔn)化、適用性和質(zhì)量都至關(guān)重要。這就是我們使用可控的適配來優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)的原因。我們特別希望避免開發(fā)一項(xiàng)會(huì)引發(fā)所有相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的新項(xiàng)目。”

藏于腕關(guān)節(jié)

科爾摩根AKM系列中最小的伺服電機(jī)正在為此努力。盡管它本身已經(jīng)非常小，但仍需做得更薄，旨在與緊湊型機(jī)器人的腕關(guān)節(jié)相吻合。聯(lián)合研發(fā)的工序從3D模型和外部輪廓開始，最后包括詳細(xì)的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)工作。現(xiàn)在KR Agilus機(jī)器人中只有AKM1電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品線生產(chǎn)的電動(dòng)機(jī)一樣。此外，基于Augsburg機(jī)器人制造技術(shù)，驅(qū)動(dòng)系列和運(yùn)動(dòng)控制專家以定制化測(cè)試方法和質(zhì)量控制流程來制造電動(dòng)機(jī)，以及從裝配線到庫卡的特殊包裝和運(yùn)輸。為了完善質(zhì)量管理藍(lán)圖，科爾摩根在布魯諾（捷克共和國）的分公司針對(duì)這兩個(gè)協(xié)調(diào)過程進(jìn)行了故障模式和影響分析（FMEA）。

為共同的目標(biāo)而設(shè)計(jì)科爾摩根將供應(yīng)鏈優(yōu)化視為其戰(zhàn)略的一部分，旨在設(shè)計(jì)不但能提供所需性能,而且能很好地契合客戶供應(yīng)鏈管理的機(jī)械傳動(dòng)解決方案。為了幫助庫卡項(xiàng)目的客戶，讓一切變得更簡(jiǎn)單，科爾摩根還結(jié)合了供應(yīng)商自己的設(shè)計(jì)專長(zhǎng)，如專門適配的電機(jī)制動(dòng)器。“它還能同時(shí)作為抱閘和緊急制動(dòng)。”Loy指出，這出于KRAgilus是同類產(chǎn)品中唯一擁有本體安全運(yùn)行功能的機(jī)器人這一事實(shí)。它大大簡(jiǎn)化了人機(jī)交互。“對(duì)于這一特定應(yīng)用，我們找到了與制動(dòng)器供應(yīng)商合作的絕佳解決方案（圖3）。”

圖3 得益于所有軸上的特殊制動(dòng)系統(tǒng)，庫卡緊湊型機(jī)器人在每個(gè)位置上都能提供卓越的性能。科爾摩根找到了與制動(dòng)器供應(yīng)商合作的絕佳解決方案

一根電纜就能提供高加速度

科爾摩根AKM系列高加速度永磁伺服電機(jī)擁有28種框架及疊片組合以便于緊湊型機(jī)器設(shè)計(jì)。它們擁有低能耗，極高的控制精度和非常高的適用性等特性，還能與所有常用的電源電壓相兼容，這得益于其特殊適配的定子繞組。科爾摩根同步伺服電機(jī)真正獨(dú)特的配置在于，可提供一系列尺寸規(guī)格和額定功率以及特殊可選配件。科爾摩根可提供一系列模塊化規(guī)格和額定功率及其它特殊選項(xiàng)。因此，AKM系列電機(jī)中使用了50多萬種經(jīng)過驗(yàn)證的永磁電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)部件。這還可以通過電動(dòng)機(jī)和控制器之間只有一根電纜的連接系統(tǒng)得到進(jìn)一步增強(qiáng)。伺服電機(jī)及其控制器之間僅用一根電纜的連接優(yōu)勢(shì)能延伸到工程機(jī)械行業(yè)整個(gè)價(jià)值鏈。編碼器信號(hào)從AKM電機(jī)途經(jīng)電動(dòng)機(jī)電纜的自然傳輸還省去了一個(gè)接口。 通過省去一根電纜和兩個(gè)接頭節(jié)約生產(chǎn)成本，反過來又縮短了安裝時(shí)間，降低了電纜的空間要求。