龍門系統：重載和較大工作區域的完美解決方案 HDS2
製造業中的自動化需求持續增長，可應用於從加工、裝配、檢測到包裝的幾乎所有應用。龍門架和 6 軸工業機器人廣泛用於實現碼垛、分揀、拾取和放置等應用的自動化。在指定龍門架或機器人時，需要考慮所需的任務和有效負載、將連接到系統的夾具以及所需的距離和速度。
對於許多應用，直線運動引導龍門系統可以完成與工業機器人相同的任務，同時成本更低，靈活性更高。事實上，當任務涉及長距離移動重型且形狀笨拙的產品時，龍門系統無疑是更好的解決方案。HepcoMotion 董事長 Giles Forster 解釋了龍門系統的優點。
更大的工作區域
龍門系統的一個主要優點是它們能夠在更遠的距離上提升更高的負載。例如，一個 3 米見方的龍門架可以將 400 公斤的有效載荷定位在兩個軸上 3 米範圍內的任何位置。相反，工業機器人的力矩負載能力有限，當負載遠離機器人時，負載距離中心軸越遠，負載就會減少。例如，當典型的 6 軸機器人的水平伸展距離僅為 0.7 米時，有效負載將減少約 50%。因此，需要一個相當大的機器人來以較小的有效負載移動較遠的距離。隨著工作範圍的擴大，龍門架的成本優勢也隨之增加。
HepcoMotion 強調了龍門架在較大工作區域中的優勢，已與定制物料搬運機 Avanti Conveyors 合作超過 18 年，提供一系列用於提升托盤的 HDS2 龍門架解決方案。每個龍門架有效載荷為120kg，X軸移動速度為2m/s，Z軸移動速度為1.8m/s，Z軸行程為2米。這些系統的長度從 12 米到 30 米不等，可在廣闊的區域內進行拾取和放置，證明了龍門架適合在更大的工作區域中工作。HepcoMotion 提供一系列龍門架 - 從輕負載、高速到重負載，總有一個解決方案可以滿足客戶應用的要求。
更大的負載
直線運動專家 HepcoMotion 最近在其自己的工廠安裝了齒條驅動的 HDS2 XZ 龍門系統，以提供多工位化學精加工浸漬設備。基於700kg的總有效載荷和0.5m/s的標稱速度，該解決方案提供了14,000mm的長x軸行程。該應用非常適合龍門系統，因為它需要將 4 米長的幻燈片提升並裝載到 7 個獨立的浸漬槽中。使用兩個頭來提供 4 米長度操縱的穩定性；具有挑戰性的形狀和尺寸，不適合機器人。Hepco 的 HDS2 重型直線導軌及其各種 V 型軸承和直線導軌非常適合此應用，Hepco 的供貨範圍包括所有機械元件，如支腿、XZ 梁、滑塊、軸承、齒條和小齒輪、皮帶傳動裝置和電纜鏈、
適應性和靈活性
在某些情況下，系統運行一段時間後，工作區域需要增加，龍門系統的主要優點之一是可以延長長度以增加靈活性或滿足未來需求的現有安裝。增加產量的需要對現有系統提出了額外的要求，並且通常傾向於在可能的情況下進行擴展，而不是投資額外的龍門架。需要延期的其他原因可能是由於流程或應用程序的變化。
例如，使用龍門系統，將水平範圍從 2m 增加到 4m，是一個相對簡單的過程，只需要延長一個軸即可增加行程長度。龍門架的所有其他元件保持不變，只有一根梁受到影響，使得該解決方案簡單且具有成本效益。
HepcoMotion 最近收到了其客戶 IAC Engineering（一家位於南威爾士的大型電氣集成和自動化公司）的請求。IAC Engineering 有一個應用程序，客戶在系統構建完成後要求增加垂直行程。Hepco 只能提供 Z 軸樑的替代品，從而根據需要延長了行程。系統的其餘部分保持不變，展示了 Hepco 解決方案的靈活性。處於相同情況下的工業機器人可能需要完全更換。
儘管可以購買具有延長軸的機器人以允許更長的工作範圍，但這會影響機器人的有效負載，因此延長軸並不總是最佳解決方案。在大多數情況下，為了擴大機器人的作用範圍並保持相同的有效負載，客戶將需要使用下一個尺寸的機器人，從而導致成本顯著增加。
V導軌技術
為了實現最大效率，任何系統安裝都必須提供較低的持續維護成本。這對於長距離重負載的高負荷應用尤其重要。能夠連續運行且無需定期停機進行例行維護（例如重新潤滑）的系統受到設計師和生產工程師的高度重視。
Hepco 的龍門系統基於其精密 V 型導軌技術。Hepco 的 V 型導軌系統具有獨特的擦拭作用，可以排出碎屑，使其在龍門經常使用的惡劣工業環境中表現尤其出色。軸承外徑的運行速度比內徑更快。速度差異導致靠近中心的顆粒向外移動到外圍，並被排出。由於滑塊和軸承界面的幾何形狀，碎屑以螺旋運動方式被排出到軸承的外徑，遠離運行表面。
維護
當需要維護時，客戶希望知道過程簡單並且不會對生產時間造成太多影響。Hepco HDS2 龍門滑架中使用的所有軸承均為可拆卸型，可以從滑架上拆下，無需從軸端拆卸滑架。這意味著整個過程非常快，並且可以在最少的停機時間內完成。在潤滑條件下，也無需更換導軌。更換軸承和小齒輪相對簡單，可由客戶的內部維護團隊輕鬆完成。機器人集成解決方案通常需要由專家進行維修，這不僅會導致額外的成本，還會帶來額外的不便。
一體化
在現有裝配線上製造新產品是客戶經常面臨的挑戰，並且通常與將自動化龍門架或機器人集成到系統中的願望密切相關。由於機器人是完全可編程的，因此集成到現有系統中可能具有挑戰性。然而，龍門系統的集成更加簡單且更具成本效益。許多現有的機器解決方案都是通過簡單的 PLC 控制驅動的，事實證明，集成 6 軸機器人的複雜控制系統具有挑戰性且成本高昂。相反，3 軸龍門系統通常會與現有控制器配對，並且可以完全集成到現有機器功能中。
高效的工作範圍
由於龍門架安裝在頂部，有時甚至安裝在工作範圍下方，因此它們具有節省寶貴的佔地面積的額外優勢，從而比傳統工業機器人實現更高效的工作範圍。在空間非常寶貴的情況下，這一點尤其重要，當還需要考慮機器人防護的空間時更是如此。龍門架還允許更方便地訪問工作站。由於製造商專注於減少停機時間以最大限度地提高生產力，因此快速訪問工作站的能力是一個明顯的優勢。
總之，如果應用不需要 6 個自由度的複雜運動，那麼龍門架很有可能具有優勢，特別是在較大工作區域處理重負載時。