库卡的 KR Agilus 系列紧凑型机器人精确、灵活、快速。作为敏捷系统,这些五轴和六轴搬运单元具有周期短、重复性高的特点,尤其适用于拾放任务。科尔摩根公司 AKM 系列的同步伺服电机在实现高动态性能和高精度方面发挥了重要作用。通过合作设计,两家公司得以减少电机的安装量(与标准型号相比),实现机器人的特定应用,并优化整个供应链。
作为快速全能型机器人,KR Agilus 系列机器人特别适用于一般工业应用。基本机型的自重为 51 千克,可承受最大 6 千克的负载,使这些紧凑型机器人成为包装、电子、食品和制药行业过程自动化的理想选择。
这些机器人的成功取决于较短的周期时间和极高的精度,而科尔摩根公司能够根据库卡公司的具体需求对其高性能伺服电机进行改装。作为工程合作伙伴,科尔摩根对其 AKM 同步伺服电机的设计进行了调整,使其与 KR Agilus 机器人的关节完美匹配。
库卡需要一家能够提供高功率密度定制电机的电机制造商。AKM 电机以极高的扭矩体积比著称。根据库卡的严格要求,科尔摩根采用了这一一流技术,进一步提高了解决方案的功率密度,巩固了富有成效的合作关系。
该项目很快就朝着协作工程的方向发展。目标是在不牺牲工业批量生产优势的前提下,找到实现定制性能改进和结构装配调整的方法。
虽然现成的电机无法满足库卡的要求,但团队希望避免全面开发项目带来的风险。保持标准化、可用性和质量至关重要。
我们的目标是通过有控制的修改来优化标准电机。通过定制改装,如电缆应力消除、改进的轴承外壳、库卡专用连接器配置或输出轴上的特殊钻孔,电机制造商可以可靠地保持大部分标准化。但是,当整个设计的几何形状发生根本性改变时,还能做到这一点吗?
隐藏在腕关节中
这正是科尔摩根公司在其 AKM 系列最小伺服电机上实现的目标。该电机从一开始就已经非常小,因此必须做得更薄,以便紧凑地安装在机器人的腕关节中。
协同工程设计过程从三维模型和外部轮廓开始,最终涉及到详细的设计数据。现在,KR Agilus 机器人中只有 AKM1 电机的内部结构与标准产品系列中的同类产品相同。
此外,运动系统专家还在优化的生产单元中为位于奥格斯堡的机器人代工厂生产电机,这些生产单元具有定制的测试流程和质量控制程序,以及用于将电机从装配线直接运输到库卡的特定包装。
为了完善质量管理,科尔摩根在捷克共和国布鲁诺的分公司对两个协调流程进行了故障模式和影响分析 (FMEA)。

具有共同目标的工程设计
科尔摩根将供应链优化视为其战略的一部分,即设计运动解决方案,不仅提供所需的性能,还能很好地适应客户的供应链管理。
例如,KR Agilus 是同类产品中唯一具有库卡安全操作功能的机器人,该功能大大简化了人机交互。为了实现这一功能,科尔摩根与其制动器供应商合作,提供了一种经过特别改装的电机制动器,既可用作保持制动器,也可用作紧急制动。
科尔摩根利用自身供应商的工程专业知识,为手头的特定任务设计了出色的运动控制解决方案,同时也简化了客户在供应链方面面临的挑战。
AKM 伺服电机:高加速度、高控制精度
库卡 AR Agilus 机器人所使用的伺服电机是基于科尔摩根公司的 AKM 系列产品进行特别改装的。这些高加速度永磁伺服电机有 28 种标准外壳和安装组合,便于紧凑型机器设计。此外,它们还具有能耗低、控制精度极高、可用性强等特点,并且由于采用了专门调整的定子绕组,因此可与所有常用电源电压兼容。
为了实现同步伺服电机的个性化配置,科尔摩根公司提供了一系列尺寸和额定功率模块以及其他特殊选项。因此,在 AKM 系列中,使用成熟的标准组件可以实现大量不同的永磁电机配置。