该阀门仅由几个组件构成,长度只有8毫米,是一家大型汽车供应商防抱死刹车系统的关键组件,年需求量高达上百万。为满足这一庞大的产量,每个生产周期的时间都不得超过0.5秒。这一过程完全是自动化的,其速度之快,以至于肉眼几乎捕捉不到各个装配环节。
来自狭窄的阿尔卑斯山谷的小部件
部件首先从存储容器中取出,经过振动筛进行分类,并在传送带上准确定位,为第一道制造环节做好准备。然后将组件运送到各自的工位,精密的夹具拾取并将其组装或进一步加工。仔细观察,你会看到一场华丽的机器表演,它巧妙结合了传送带的流畅传送与夹具的快速、稳定的动作,展现出一种精密的节奏。
负责精准同步这些复杂动作的就是STIWA的LTM-CI系列微型自动化设备。这款设备专为对角线小于30毫米的产品而设计 - 它本身也是紧凑化的结晶,正如自动化研发部门的领头人Roland Schiermayr所描述,“位于奥地利西部的一位客户,他为一家知名家具零售商生产阻尼器,年产量高达数百万个。考虑到对新的生产机器的需求,现有10米长的机器显得过长,尤其是在狭窄的阿尔卑斯山谷的生产场地,用于生产数厘米长的小部件似乎并不合适。这是我们充分利用所有小型化可能性的动力。”
开发成果是上述紧凑型机器,更确切地说,是一个灵活的自动化平台,其长度根据不同配置和设备安装,范围在3至4米之间。以刚性连接的输送系统为基础,其他系统组件则根据客户的具体需求和规格来定。“我们可以集成最多22个功能模块,每个模块宽度为90毫米,用于各种工序,”自项目伊始就参与研发的Christian Mersnik如此描述。“这些功能覆盖了从拾放、多达5个自由度的激光焊接、螺丝插入、压装、贴标到测试和测量的各种工序。”
拥有全球无与伦比的功率密度
这款紧凑型自动化系统深受客户青睐。客户们高度评价它能够实现均匀且平稳的运动,完全没有碰撞或震动,确保了工作流程的稳定性。有一位老客户形容,该系统的运行就像一台“精准的缝纫机”。使用LTM-CI后,节拍时间已减少到仅半秒左右,这带来了生产力的显著提升。
机器内部的传动装置在实现平稳运动和高速上起到了至关重要的作用。在之前的几代产品中,所采用的是完全不同尺寸级别的电机。然而,为了追求更为紧凑的自动化,开发团队选择了FAULHABER的产品。LTM-CI系统中,LM 1247直线电机起到了核心作用。它能够在系统中的多达20个位置上执行操作,包括作为止动装置的滑块,用以中断物料流动,以及各种夹具。FAULHABER直线电机所展现的一个显著优点是其卓越的运行速度。该驱动器还提供巨大的推力:即使在尺寸仅为12.5 mm宽和19.1 mm高的状况下,该驱动器能提供高达3.6牛顿的稳定推力。“而当运行在全功率时,其推力更是惊人地达到了10.7牛顿”,正如Roland Schiermayr所指出,“在全球市场中,你很难找到其他任何小型直线电机具有如此高的功率密度。”
真正让其与众不同的是其持久的寿命
STIWA的工程师对BX4 2250系列无刷电机给予了一致好评。在紧凑型自动化的门式搬运中,该电机驱动旋转单元,精准地将工具或组件移动到预定位置。在挑选合适的传动装置时,除了FAULHABER电机所具备的经典优点之外,配件的可获得性也是一个决策中的关键因素,如Christian Mersnik所阐释的:“在系统的这一环节,我们对精度和可重复性有着极高的要求。这正是为什么FAULHABER能提供带有精密多圈绝对式编码器的电机,对我们而言显得如此关键。来自该编码器的信号对于实现高生产质量和质量保证是必要的。”
然而,对于STIWA来说,所有组件的持久耐用性和长期稳定性才是真正让其脱颖而出的品质。这是基于公司对其紧凑自动化客户所做的承诺:确保至少6000万次行程的无故障运行。因此,这一令人印象深刻的数字不仅仅是一个标准,所有的移动部件,包括电机,都必须满足这一要求。“我们不仅对自己制造的部件,还对外购的组件都进行严格的耐久性测试,”Roland Schiermayr进一步解释道。“在这些测试中,我们尝试在各种磨损和恶劣条件下对部件进行考验。最终,只有经过并顺利通过这些耐久性测试的部件,才会被装配进机器中。FAULHABER的电机不仅仅满足了这些严格的要求,更已展现出其卓越的能力。它们帮助我们在有限的空间和最短的节拍时间内达到了我们设定的最高标准。”