Spie GmbH是德國(guó)一家領(lǐng)先的火車制造商，負(fù)責(zé)機(jī)械維修、保養(yǎng)和翻新。他們面臨著一個(gè)棘手的問(wèn)題：有一套舊的DUO焊接系統(tǒng)，它壞著的時(shí)候比好著的時(shí)候要多，令公司頭痛不已。
“我們幾乎每周都要拜訪客戶，兩個(gè)人不得不兩班倒甚至三班倒來(lái)對(duì)焊接機(jī)進(jìn)行維護(hù)。這對(duì)我們來(lái)說(shuō)在經(jīng)濟(jì)上不可行，對(duì)我們的客戶來(lái)說(shuō)是也一個(gè)巨大的問(wèn)題，因?yàn)檫@些故障意味著機(jī)器經(jīng)常處于停頓狀態(tài)，會(huì)極大地影響到工廠的其他下游流程。” 分公司副經(jīng)理岡特•貝克爾（GünterBecker）解釋說(shuō)。
這個(gè)焊接系統(tǒng)體型巨大，長(zhǎng)30米，寬10米，在兩臺(tái)焊接機(jī)上各安裝了四個(gè)機(jī)器人，兩個(gè)在下面，兩個(gè)在上面。機(jī)器人以緩慢、恒定速度運(yùn)動(dòng)，將長(zhǎng)達(dá)28米的鋁制組件焊接到車廂的外殼上。機(jī)器人安裝在單個(gè)機(jī)架驅(qū)動(dòng)的托架上，每個(gè)托架由一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在兩條滾輪導(dǎo)軌上運(yùn)行。
維修？是的，停頓？不行
貝克爾說(shuō)：“我們?cè)跈C(jī)器上面臨的問(wèn)題是多方面的。”“從構(gòu)造的角度來(lái)看，最大的困難是現(xiàn)有的這套90年代的焊接系統(tǒng)在建造時(shí)沒(méi)有足夠的驅(qū)動(dòng)和滾輪導(dǎo)軌系統(tǒng)，不適用于重負(fù)載或如此骯臟的工作環(huán)境運(yùn)行。現(xiàn)有的導(dǎo)軌系統(tǒng)早已經(jīng)安裝在銑得不那么完全平坦的表面上。另外，由于載荷重，導(dǎo)軌已經(jīng)嚴(yán)重磨損。”這不僅導(dǎo)致了驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)故障，而且接縫也不整齊。此外，每個(gè)焊接機(jī)器人的導(dǎo)向塊中都出現(xiàn)了灰塵顆粒進(jìn)入循環(huán)球軸承的情況，這也是此類環(huán)境中的常見(jiàn)問(wèn)題，加速的磨損也導(dǎo)致了電動(dòng)機(jī)的頻繁阻塞。
海普克的GV3系統(tǒng)
“對(duì)于我們來(lái)說(shuō)問(wèn)題就來(lái)了，即：如何在無(wú)需更換整個(gè)機(jī)器的情況下得到一個(gè)運(yùn)行平穩(wěn)且可靠的焊接系統(tǒng)。這往往會(huì)產(chǎn)生極高的成本，有可能在200萬(wàn)歐元左右，并且停產(chǎn)時(shí)間也因此延長(zhǎng)。”因此我們需要有這樣一種線性滾輪導(dǎo)軌系統(tǒng)：它可以在非常骯臟的環(huán)境下、在極端且恒定的負(fù)載下工作，它要有較長(zhǎng)的滾輪導(dǎo)軌長(zhǎng)度，它要有最少的維護(hù)，并且可以在不中斷生產(chǎn)的情況下將它其安裝在現(xiàn)有機(jī)器上（一項(xiàng)特殊的挑戰(zhàn)）。
這恰恰是海普克可以發(fā)揮作用的地方：貝克爾之前曾在一家專業(yè)的機(jī)器制造商那里工作，因此對(duì)英國(guó)線性滾輪導(dǎo)軌系統(tǒng)制造商也非常熟悉。“我們的計(jì)劃是將現(xiàn)有滾輪導(dǎo)軌系統(tǒng)與一個(gè)更合適的新系統(tǒng)進(jìn)行一對(duì)一替換。”貝克爾在該項(xiàng)目上工作了四個(gè)多月，以確保一切正常運(yùn)行，這樣他就可以說(shuō)服他的經(jīng)理和客戶該項(xiàng)目的可行性和獲利能力。“由于這個(gè)應(yīng)用程序有非常特殊的要求，因此只有海普克進(jìn)入了我們的考量。據(jù)我所知，海普克是唯一一家可以提供這種靈活性的公司，既可以適應(yīng)不同尺寸和長(zhǎng)度，同時(shí)又能應(yīng)對(duì)焊接機(jī)器人的機(jī)械應(yīng)力和載荷。”這位熟練的機(jī)械工程師解釋說(shuō)。所有導(dǎo)軌，包括SPIE指定的滑座和軸承，均來(lái)自海普克成熟的GV3滾輪導(dǎo)軌系統(tǒng)。新設(shè)計(jì)中使用了大約500m的單邊滑塊；每個(gè)組件的上滑塊均配有齒條，以通過(guò)電動(dòng)小齒輪驅(qū)動(dòng)滑座?；鲜褂昧艘惑w的雙列軸承。“一體式設(shè)計(jì)可確保沒(méi)有灰塵進(jìn)入軸承。V型導(dǎo)軌的原理還確保當(dāng)軸承沿著滑動(dòng)件移動(dòng)時(shí)，污垢顆粒會(huì)從運(yùn)行表面帶走。”這些軸承具有很高的承載能力，尤其是在徑向方向上。在這種情況下，這一點(diǎn)尤為重要，因?yàn)楹附訖C(jī)器人和滑座的重量約為220公斤。”
“我們與海普克德國(guó)辦事處的技術(shù)銷售團(tuán)隊(duì)緊密合作，他們對(duì)解決這一挑戰(zhàn)和確保系統(tǒng)的使用壽命非常有幫助。”同樣重要的是，不用怎么費(fèi)勁就可以手動(dòng)重新調(diào)整軸承，以便消除由于持續(xù)高負(fù)荷而產(chǎn)生的磨損。借助偏心調(diào)節(jié)裝置，海普克的V型導(dǎo)軌系統(tǒng)可以快速輕松地進(jìn)行調(diào)節(jié)，消除發(fā)生的任何游隙。
SPIE團(tuán)隊(duì)在生產(chǎn)進(jìn)行的同時(shí)要對(duì)機(jī)器進(jìn)行更新，這是很繁瑣的一項(xiàng)工作。每當(dāng)不使用焊接機(jī)器人時(shí)，都要進(jìn)行機(jī)器更新。“你必須拆卸舊的導(dǎo)軌、徹底清潔安裝表面，以便可以鉆出5500個(gè)新的孔來(lái)安裝新的導(dǎo)軌系統(tǒng)，這一切都要手工完成！海普克的滑軌最大長(zhǎng)度為4米，由于易于連接，全長(zhǎng)可達(dá)30m。每條滾輪導(dǎo)軌的對(duì)齊特別重要，它可以確保齒與齒之間的良好連接以及滑座在軌道中每一節(jié)上的平穩(wěn)移動(dòng)。借助萊卡激光跟蹤儀進(jìn)行測(cè)量，我們能夠以小于50微米/滑塊的偏差準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)軌。這就意味著系統(tǒng)完全不會(huì)有故障！”貝克爾自豪地解釋說(shuō)，他與他的團(tuán)隊(duì)一起對(duì)機(jī)器進(jìn)行了五個(gè)月的大修。
肯定是很多工作要做，但是投資很快就得到了回報(bào)：焊接機(jī)器人的無(wú)故障運(yùn)行便是SPIE客戶的主要標(biāo)準(zhǔn)之一，還可以在不停機(jī)的情況下對(duì)機(jī)器進(jìn)行更新，從而無(wú)需購(gòu)買新的機(jī)器來(lái)替換。Becker補(bǔ)充說(shuō)：“當(dāng)然，我們不僅從海普克獲得了高質(zhì)量的產(chǎn)品，而且以合理的價(jià)格購(gòu)買了這些部件，真的非常好。
