新闻处 集团国际采购部
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FAULHABER在物流机器人市场活动中的电机

他们的愿景很明确:Magazino旨在打造世界首个独立思考和的自动仓库,而它也正在向这一目标迈进。全新的物流机器人叫TORU,目前主要运输服务提供商正在对其进行应用测试。这些系统首先使用智能自动驾驶系统在订单拣选时检索鞋盒。概念上,TORU 是一种所谓的感知控制机器人。通过使用摄像头、图像处理、传感器和人工智能,能够感知并正确解释所在的环境,并在此基础上做决策。

机器人选择器机器人TORU中的智能物流

机器人自行生成周围环境的照片

做决策?当TORU收到选择某双鞋的指令时,首先会得到仓库地址和条形码。因此,机器人知道目标鞋箱位于何处并且会马上导航到该地。然后车辆前方的升降柱朝向货架旋转90度,夹爪移动到指定的鞋箱,接着TORU开始自行做决策。机器人使用三维摄像头图像,首先生成当前情况的照片。货架上是否有鞋盒?条形码是否正确?我能不能抓住纸箱:也许它往旁边偏了几厘米,拔出时会卡住?"Magazino 发言人Florin Wahl用这些问题描述了视觉分析的主要任务。这就是这个来自慕尼黑的系统如此独一无二的原因。如果挑库单与货架上的某个纸箱有关,那么机器人就会尝试根据具体情况调整抓取过程。如果TORU确定仍然无 法抓取,则该作业将返回系统 – 仓库员工需手动执行订单拣货。

如果没有发现任何问题,则首先由FAULHABER的驱动负责处理鞋盒。这里,BX4系列的直流无刷伺服单元和行星减速箱形成一个可以伸缩金属舌的驱动系统。这种情况下的任务是缩小车辆与货架底部之间的距离。从而对准路径,用负压把纸箱从平坦表面拉出

高过载行为

为了沿着齿条定位吸爪,Magazino 使用FAULHABER 的 BX4 电机。直流无刷伺服电机功率62瓦,持续工作时可提供高达72 mNm的额定转矩。有趣的是Magazino的峰值转矩高达96 mNm。搬运鞋盒时,过载能力对克服起步转矩具有决定性作用。Magazino 工程开发部的Raphael Vering解释称,“我们需要高功率密度的电机”。由于峰值转矩只在非常短的时间 窗内被调用,所以不存在电机过热的风险。

机器人选择器机器人TORU中的智能物流

小型驱动

电机的强大过载特性 – 直径仅为32 毫米 – 为慕尼黑物流先驱者带来许多优势。该设计可靠地处理起步转矩,为使用小型电机奠定基础。所以,小型驱动天生就更轻。Raphael Vering 解释说,“夹爪的重量得尽可能的低,因为它必须沿TORU的垂直轴移动”。夹具单元越重, 垂直轴所需的电机功率就越高。当T O R U 需要抓住两米货架顶层的鞋盒时,重心就会出问题。

毫无疑问:使用更厚的底板,重心很容易向下移。然而,这让行走装置变得更重。因此,需要更强大的驱动电机。这反过来又需要电池提供更多电力,从而缩小了应用范围。轻量级设计也很有必要,因为TORU不仅可以用于地面的实心混凝土结构,还可以用于中等水平、更为精细的天花板结构。Florin Wahl指出,“在这里,表面负载尤其有限。但我们希望TORU尽可能通用"。较大的电机也会妨碍搬运 – 特别是当纸箱仅存放在地板上方几厘米处时,驱动不应挡在前方。有了FAULHABER的解决方案,Magazino 能够向下移动至极低处然后再向上移动。“考虑仓库容量的建筑面积时,这一点非常重要。每个额外的货架空间 都贵如黄金",Florin Wahl 总结说。

TORU背后的理念在于实现一个先进的自动化、机器人、视觉和自动驾驶系统。因此,在评估驱动时,Magazino 寻找的是具有最佳功率密度的解决方案。反过来,这些必须能够巧妙地整合进现有的自动化概念。Raphael Vering表示,“支持 CANopen通信对我们来说具有决定性意义”。由于这家慕尼黑公司也能够使用FAULHABER提供的完美匹配的完整直流无刷伺服单元,开发部门在进一步优化新物流解决方案上有了更大的自由度。Vering 强调说: “我们不用再在自己的控制器或内置编码器上花时间了。通过直流伺服电机,2.5代FAULHABER直流无刷伺服单元形成一个高度动态的定位系统。关于反馈控制,Magazino 使用模拟霍尔传感器,因此无需使用单独的编码器提供反馈。直流无刷伺服单元的集成电流 控制可限制转矩,从而保护电子设备和电机免受过载影响。反过来,Magazino 还使用此功能来检测物料流中的故障。比如鞋盒被卡在货架隔层导致移除装置停止工作。

机器人选择器机器人TORU中的智能物流

底线

通过TORU,Magazino 成功开发了一种物料搬运解决方案,能够简单可靠地提高物流效率。德国目前的就业形势使这项发明的潜力更加清晰。劳动力供应短缺 – 特别是在夜间和周末。但大多数网上购物就是在这些时间段产生。使用自主和智能化的物流机器人可以至少在一周开始时准备订单。为此,TORU配有一个行动架,可将移出的箱子插入其中。配有FAULHABER驱动的中央装置有助于节省放置箱子的空间。

产品

FAULHABER BX4
四磁极技术带来的高转矩和速度刚度
选配模拟霍尔传感器,可在极其有限的安装 空间内实现定位控制
模块化的高分辨率磁电式和光电式编码器,安装外径不大于电机
可集成调速驱动器或运动控制器
可靠性高,使用寿命长
转子动平衡检测,运行噪音低
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