KR 16 - výsledok najúspešnejšieho kooperačného projektu v histórii spoločnosti SPINEA®

Robot je jediný svetový názov automatického zariadenia schopného reagovať na podnety okolia a na toto okolie spätne pôsobiť. Má korene v bývalom Československu. Prvé oficiálne  použitie slova „robot“  sa objavilo v dráme českého autora Karla Čapka z roku 1920 pod názvom R.U.R. Túto drámu napísal K. Čapek na Slovensku v Trenčianskych Tepliciach, kde bol jeho otec kúpeľným lekárom. Robot bol v tejto dráme zobrazený ako technická hrozba. (zdroj: https://sk.wikipedia.org/wiki/Robot).

Roboty v reálnom priemysle hrozbu eliminujú,  nahrádzajú  robotníkov v náročnej práci. Prvé nosnosti robotov boli stanovené podľa maximálnych nosností robotníkov, mužov a žien. Preto sa firmy pri zostrojovaní robotov koncentrovali  na prvú maximálnu nosnosť robotov v rozmedzí od 15-20 kg. Spomínané roboty sa stáli najrozšírenejšími a súčasne sa koncipovali ako univerzálne pre veľký rozsah aplikácii, od veľmi presných po menej presné, od pomalých operácii až po dynamické aplikácie.

 Koncept univerzálneho robota so šiestimi stupňami voľnosti vytvoril základ pre masovú výrobu robotov a ich postupné znižovanie nákladov ako aj zvyšovanie dostupnosti. 

  Veľký rozsah aplikačného využitia bol cieľom pre každého výrobcu 6 osích robotov. Boli integrované do širokého spektra aplikácii,  od presných zváracích a montážnych procesov, kde je kľúčovým cieľom zachovanie presnosti, až po nepresné, ale dynamické manipulačné aplikácie, ako sú napr. automatizácia v presune produktov v CNC stroji, zacielená na maximálnu redukciu medzioperačného času.

Tieto trendy boli dôvodom  investovania prvých vývojových aktivít spoločnosti SPINEA® do reduktorov, ktoré spĺňali požiadavky vysokej presnosti a funkčnosti práve pre takýto typ robota. V roku  1997, keď spoločnosť potvrdila funkčnosť a spoľahlivosť nového konceptu vysoko-presných prevodoviek , boli oslovené robotické spoločnosti v Európe, kde bol aj potvrdený záujem o testovanie v rámci nových vývojových trendov v robotike. Objavila sa prvá výrazná šanca integrácie reduktorov  do robota s maximálnou univerzálnosťou, s nosnosťou 16 kg - KR 16 obchodnej značky svetového mena KUKA®. Táto šanca mobilizovala inžinierov oboch spoločností a ich vzájomnou kooperáciou sa dosiahol úspešný test celého robota s výbornými výsledkami. Po roku 2000 sa spolupráca rozvinula do ďalších implementácii vysoko-presných prevodoviek do robotoch Európskych aj Ázijských značiek.  Avšak v žiadnej z nich nebol dosiahnutý tak výrazný komerčný úspech spoločnosti SPINEA® ako v aplikácii  prvého  robota KR 16. Od roku 2000 do súčasnosti bolo predaných viac ako 70 000 kusov reduktorov do tohto typu robota vrátane jeho modifikácii.

Dlhodobé dodávky produktu počas mnohých rokov vytvorili vzájomnú dôveru a schopnosť spoločnosti SPINEA® pripravovať produkty pre ďalšie typy a generácie robotov svetového giganta spoločnosť KUKA®.

Posledná G-séria vysoko-presných prevodoviek TwinSpin® spoločnosti SPINEA® bola vyvinutá a integrovaná do najnovších typov robotov pri spoločnom vývoji reduktora a robota. Táto nová konštrukcia reduktorov bola navrhnutá tak, aby sa v koncepte  minimalizovali  závislé tolerančné reťazce komponentov a tým sa  dosiahla vysoká tuhosť a presnosť celku. Reduktor TwinSpin® G-série tak ako u predchádzajúcich sériách nemá pružné elementy a prevod sa realizuje výlučne cez valivé elementy. Valivé   elementy najmä v tejto sérii  je možné voliť tak, aby sa pre tie isté reduktory dosiahla výrazná variabilita  technických parametrov presnosti a účinnosti.

  Týmto konceptom je možné zostrojiť reduktory, ktoré sú síce menej presné, ale dosahujú vysokú hodnotu parametra účinnosti a trenia. Dané reduktory sú ideálne pre dynamické aplikácie robotov v segmentoch pre  manipulačné operácie vyšších rýchlostí. Súčasne je možné zostrojiť reduktory s rovnakými vonkajšími rozmermi, ktoré sú s vyššími  trecími parametrami, ale s extrémnymi presnosťami. Tieto sú ideálne pre veľmi presné aplikácie robotov, v segmentoch pre technológie, ktoré túto precíznosť vyžadujú. Ako reálny príklad môžeme uviesť laserové zváranie, finálne obrábanie, alebo montážne operácie vo vysokých toleranciách.

Týmto jednotným konceptom reduktorov, ale s rozdielnymi technickými parametrami, je možné vyrábať rovnaké roboty, ale s rôznymi technickými parametrami.

Výrobcovia robotov sa môžu užšie špecializovať na konkrétnu aplikáciu klienta a uspokojiť ho v maximálnej možnej miere v dvoch úrovniach presnosti:

1. Pri menej presných aplikáciách s redukciou trecích parametrov je možné  dosiahnuť zníženie spotreby energie v  servomotoroch a zníženie  prevádzkových nákladov.
2. Pri aplikácii presných reduktorov je možné použiť robot pre extrémne presné pohyby počas dlhej životnosti, tým predlžiť používanie celej technológie v robotickej bunke a zvýšiť ziskovosť aplikácie.

Roboty pre oba spomenuté  smery môžu mať  rovnakú konštrukciu, s rovnakými vonkajšími rozmermi a rovnakým riadiacim systémom.  Úpravou reduktorov dosahujú výraznejšie parametre bez zmeny nákladov na  robot . Týmto konceptom sa rozšíri  použitie robota aj do oblastí, ktoré univerzálne koncepty robotov neboli schopné efektívne realizovať. Do oblastí vysokých presností a do oblasti vysokej účinnosti.

Spoločnosť SPINEA® je otvorená spolupráci na vývoji nových robotov. Dlhoročná spolupráca s robotickými firmami trvajúca viac ako 2 desaťročia je ideálnych základom  nových účinnejších robotických aplikácii v budúcnosti, ktoré vyžaduje robotizácia a automatizácia svetového priemyslu 4.0.