Как работает роботизированная коробка: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Роботизированная коробка передач автомобиля — устройство и как работает

Роботизированная коробка передач автомобиля — разновидность полуавтоматических КПП, которая объединяет черты механической коробки и автоматической. Расскажем что такое коробка — робот, как работает и в чем преимущество перед другими типами трансмиссии.

Что это такое

Вместо третьей педали, которую нужно выжать для переключения скоростей с механической коробкой передач, в авто с роботизированной коробкой передач две педали. Роль третьей педали играет целая система сенсоров, передатчиков и исполнительных механизмов, которые при помощи бортового компьютера переключают коробку без участия водителя и сцепления. Компьютер синхронизирует работу деталей коробки, а некоторые электронные системы способны научиться распознавать стиль вождения водителя и предугадывать его действия. У роботизированной КПП ручка переключения скоростей находится там же, где и ручка механической коробки, но вместо Ж-образного переключения, ручка переключается только вперед или назад.

Как работает

Работает следующим образом. При переключении ручки передач и нажатии педали газа сенсоры передают информацию в блок управления, который в свою очередь передает сигнал в коробку передач. Сенсоры коробки передач также сообщают в блок информацию о действующей скорости и новом требовании переключения скоростей.

Блок управления синхронизирует информацию, полученную от сенсоров, и выбирает оптимальную скорость и время переключения скоростей и обеспечивает слаженность работы механизмов коробки передач. При этом принимается в расчет скорость вращения двигателя, работа кондиционера, показатели спидометра.

Бортовой компьютер роботизированной КПП управляет гидромеханикой, который смыкает или размыкает сцепление. Этот процесс происходит синхронно с действием водителя, переключающего ручку скоростей. Гидромеханический блок использует жидкость из тормозной системы для запуска гидравлического цилиндра, обеспечивающего движение актуатора.

В чём преимущество

Электроника реагирует быстрее человека и более точно, поэтому «выжать» сцепление можно без участия водителя. Для парковки автомобиля, обратного хода или нейтрального положения трансмиссии водитель должен предварительно выжать обе педали одновременно, после этого можно выбрать один из трех вариантов.

Сцепление нужно только, чтобы машина пришла в движение. Для быстрого переключения скорости на более высокую необходимо убрать ногу с педали газа, чтобы двигатель сбавил обороты для подходящей скорости. Для этого ручка передачи скоростей должна стоять на нужной позиции.

Как работает роботизированная коробка передач

Сегодня мы поговорим про роботизированную коробку передач, ее устройство, принцип работы, возможные неисправности и порядок технического обслуживания. Надеемся данная информация будет для вас полезной.

Преимущества автоматической трансмиссии

Коробка передач служит для отдачи мощности двигателя на колеса автомобиля, и любая КПП имеет несколько ступеней.

На механической коробке водитель самостоятельно выбирает передачу, которая больше подходит для выбранной скорости движения.

Автоматическая трансмиссия более удобна в эксплуатации – водителю не нужно отвлекать внимание на переключение скоростей. За переключением следит электронная система, она сама решает, когда нужно совершить следующее действие.

За счет умной электроники двигателю обеспечивается самый щадящий режим, и перегрузок мотор не испытывает.

Принцип работы КПП-робота

Роботизированную КПП собирают в алюминиевом корпусе, внутри картера находится три набора шестерен планетарной передачи.

Основой передачи крутящего момента является главная пара, с помощью ее согласуется скорость вращения мотора со скоростью движения колес.

Главная передача соединена с дифференциалом, который позволяет колесам двигаться с разной скоростью, за счет этого узла машина может без проблем поворачивать.

Дальше следует вспомнить принцип работы механической КПП. В коробке передач есть первичный и вторичный вал, которые соединяются между собой при помощи шестерен различных размеров.

В зависимости от того, какие именно шестерни соединены в данный момент, образуется определенное передаточное число, и автомобиль двигается с заданной скоростью.

На механике водитель сам управляет переключением скоростей и выжимом сцепления, выбирая нужную передачу.

В роботизированной коробке принцип переключения передач точно такой же, но роль сцепления и выбора передач выполняют сервоприводы, которые управляются электроникой.

Исполнительный электронный механизм не только переключает передачи, но также и выжимает сцепление.

В основном коробкой управляют электрические актуаторы, но иногда встречаются и гидравлические механизмы.

Неисправности роботизированной КПП

Все неисправности роботизированной трансмиссии делятся на два вида:

• проблемы, связанные с электроникой;
• механические поломки.

Различного рода поломки обычно сопровождаются характерными признаками:

• на панели приборов автомобиля загорается лампа, фиксирующая неисправность в КПП;
• начинает буксовать сцепление;
• машина двигается с рывками;
• во время движения возникают различные шумы;
• при увеличении оборотов двигателя автомобиль не набирает скорость.

Поломки в механической части коробки-робота случаются такие же, что и в МКПП:

• ломаются зубья шестерен;
• изнашиваются вилки переключения передач;
• начинают шуметь подшипники.

В электронике РКПП все неисправности можно разделить на три основных вида:

• нарушения режим работы блока управления;
• выход из строя электроприводов;
• отказ датчиков.

На роботизированных коробках устанавливается два типа сцепления – «сухое» и «мокрое».

Первый вид работает как обычное сцепление, но испытывает больше нагрузок, «мокрый» тип «купается» в масле.

В процессе эксплуатации в масло попадает различный мусор, образующиеся вследствие износа фрикционов, забивается фильтр, и соленоиды выходят из строя.

«Сухое» сцепление из-за повышенных нагрузок нередко перегревается, и поломка может случиться достаточно рано.

Техобслуживание роботизированной трансмиссии

Чтобы роботизированная коробка передач прослужила как можно дольше, ее необходимо с периодичностью примерно один раз в 50 тыс. км пробега обслуживать и диагностировать на станции ТО, где есть специальное оборудование и квалифицированные специалисты.

Если не соблюдать регламент, трансмиссия выйдет из строя раньше времени, и в этом случае ремонт обойдется дороже.

Самостоятельный ремонт РКПП проводить настоятельно не рекомендуется – неквалифицированный подход к делу может погубить коробку окончательно, и тогда ее придется полностью менять.

Обслуживание и ремонт роботизированной коробки следует производить только в специализированных автомастерских – только там можно получить реальные гарантии на выполненные работы.

устройство и принцип работы. Советы по выбору.

 

Коробка робот похожа на механическую. Единственным отличием от механики является то, что в коробке робот передачи переключает некий исполнительный механизм (робот). Есть два типа исполнительных механизмов:

• • Гидравлический привод;
• • Электрический привод.

 

Классическая роботизированная коробка передач была сконструирована в 60-х годах 20 века. Основным ее недостатком является большое время переключения передач, что приводит к толчкам и провалам в динамике автомобиля. Для того чтобы сократить время переключения передач, была разработана коробка с двумя сцеплениями. Стоит отметить, что роботизированная коробка передач с двойным сцеплением является самой распространенной на рынке. Например, всем известная коробка DSG от Фольсксваген является роботизированной коробкой передач с двумя сцеплениями.

Такую коробку можно условно представить состоящей из двух коробок (см. рисунок). Каждая из них со своим сцеплением. Одна коробка передач отвечает за нечетные передачи, вторая – за четные. Коробки существует независимо от друг друга.

Давайте рассмотрим процесс переключения передач. Предположим, вы едете на первой передаче. В то время как вы едете на первой, датчики управления сообщают коробке, что происходит разгон автомобиля и заранее включается вторая передача. Т.е. в момент, когда необходимо включить вторую передачу, она уже включена заранее. И коробка просто выключает первую передачу.

Для наглядности давайте рассмотри процесс переключения передач на классической механике.

1. 1. Выжимаете сцепление;
2. 2. Выключаете передачу;
3. 3. Включаете передачу;
4. 4. Отпускаете сцепление.

 

В коробке робот необходимо выполнить всего два действия:

1. 1. Выключить сцепление 1
2. 2. Включить сцепление 2.

 

Получается, что в механической коробке передач необходимо выполнить на два действия больше, чем в роботизированной. Поэтому роботизированная коробка передач быстрее переключает передачи, что сказывается на динамике автомобиля, а также на расходе топлива.

Выводы: Современные роботизированные коробки передач имеют два сцепления. Каждое из которых, отвечает за свои передачи. Эти передачи включаются заблаговременно, а в момент непосредственного переключения управление коробкой просто включает или выключает требуемое сцепление.

На рынке существует два вида сцепления:

• • Сухого типа. Для автомобилей с малой мощностью. Недостаток коробок со сцеплением сухого типа – малый ресурс.

• • Мокрого типа. Для автомобилей повышенной мощности. Работают с использованием масла и рассчитаны на более продолжительный срок службы.

 

Коробка-робот по сравнению с автоматической коробкой передач имеет несколько преимуществ:

• • Низкий расход топлива;
• • Лучшая динамика автомобиля;
• • Стоимость.

 

К недостаткам можно отнести:

• • низкий ресурс
• • недостаток квалифицированного ремонта роботизированных коробок передач в СНГ.

 

Если вы спросите, с какой же коробкой нужно покупать автомобиль? Если рассматривайте покупку нового авто, то мы однозначно рекомендуем коробку робот. Однако если вы покупаете бэушный авто с пробегом более 200 тыс., то здесь лучше рассматривать вариант покупки либо механики, либо автоматической акпп.

 

 

 

Минусы и плюсы роботизированной коробки передач

Одним из факторов приобретения автомобиля является не только внешний вид, но и его “начинка”. Популярным механизмом для изменения передаточного числа является “робот”. Но минусы роботизированной коробки передач не позволяют производителям всегда устанавливать такую конфигурацию трансмиссии. Разбираем, чем отличается обучение вождению на автомобилях с роботизированной коробкой передач.

Что такое роботизированная коробка передач

Что значит роботизированная коробка передач – это часть трансмиссии, конструкция которой внешне не отличается от МКП, но при этом управляется при помощи автоматической системы, которая не требует вмешательства водителя в процесс работы устройства. Из-за возможности работы полностью в автоматическом режиме РКПП путают с АКПП, хотя они имеют важные конструкционные отличия. Поэтому отличается то, как пользоваться роботизированной коробкой передач, и как автоматической.

Также имеется внешнее сходство между двумя типами коробок: автомобиль не оснащен рычагом переключения передач, также отсутствует третья педаль – сцепление. Переключение полностью осуществляется без участия водителя.

Различие между АКПП и РКПП

Несмотря на общую цель – избавить водителя от необходимости осуществления механических действий, коробки имеют разную конструкцию и отличаются в эксплуатации и обслуживании.

Роботизированная коробка передач – отличия от автоматической:

1. АКПП требует большого количества жидкости ATF для правильного функционирования. РКПП тоже нуждается в смазке, для чего используется масло, но требуется его в несколько раз меньше.
2. АКПП обеспечивает большую мягкость и плавность переключения по сравнению с РКПП, что обуславливается принципом работы роботизированной коробки передач.
3. РКПП позволяет уменьшить расход топлива, при этом поддерживать динамичное движение. Причины этому: большая масса “автомата” и меньшая скорость переключения.
4. Фрикционы имеют более долгий срок службы по сравнению с диском сцепления.
5. “Робот” позволяет вручную поднимать и опускать передаточное число, если водитель переходит на ручное управление. “Автомат” не дает водителю такой возможности.

Дополнительное отличие является следствием более особенностей конструкции “автомата” – высокая стоимость технического обслуживания.

Принцип работы РКПП

Перед покупкой автомобиля нужно понять, что это такое – роботизированная коробка передач, и как она сконструирована. Механическая коробка передач имеет диск сцепления с маховиком, всей этой конструкцией управляется робот. Электрический блок управления работает по алгоритму, заложенному в загруженную прошивку “мозгов”, подавая команды на сервоприводы в соответствии с показаниями датчиков. Именно от прошивки зависит, насколько динамичнее и комфортнее будет езда в автомобиле. Поэтому после обновления “мозгов” автомобиль может сильно изменить свое поведение.

Как работает роботизированная коробка передач:

1. Нажимается педаль газа.
2. Увеличиваются обороты двигателя, автомобиль разгоняется.
3. Когда достигаются определенные показатели скорости и оборотов двигателя, срабатывают актуаторы сцепления и вилки переключения.
4. “Робот” повышает передачу.

Процесс будет повторяться, пока автомобиль не достигнет своего предела по количеству доступных передач. При торможении система работает аналогичным образом, только передаточные числа сменяются в обратную сторону.

Плюсы и минусы РКПП

Как и у любой другой силовой конструкции, плюсы и минусы роботизированной коробки передач определяют целевого владельца автомобилей с такой системой управления.

Плюсы:

• Время разгона максимально приближено к тому, которое можно получить при идеальном переключении на МКПП.
• Меньшая стоимость ремонта и обслуживания по сравнению с АКПП.
• Увеличенный срок эксплуатации диска сцепления при сравнении с МКПП.
• Низкий расход топлива.
• Меньший процент износа в ходе эксплуатации по сравнению с ручным управлением.

Минусы:

• Электронный блок управления не умеет самостоятельно реагировать на экстремальные ситуации на дороге, поэтому водитель должен быть готов экстренно разогнаться или затормозить.
• Коробка может быть спроектирована так, что при переключении передаточных чисел будут ощущаться рывки.
• “Робот” комфортнее работает на длинных передачах.
• Движения по пробкам “убивает” РКПП, узлы и механизмы начинают раньше приходить в негодность.
• Для корректной работы необходимы электронные помощники, например, система помощи для подъема. В противном случае автомобиль может отказываться назад при начале движения в гору.

Советы по грамотной эксплуатации РКПП

Когда водитель пересаживается с АКПП на автомобиль с РКПП, то ему потребуется понять, как ездить на роботизированной коробке передач. Первое, что он может заметить – это медленное переключение как при повышении, так и при понижении. Если слишком агрессивно работать с акселератором, то автомобиль может начать некорректно работать, поэтому “робот” подходит для спокойной езды. Если водителю нужно резко ускориться, то рекомендуется перейти в ручной режим управления и плавно работать с педалью газа.

Толчки – характерное поведение автомобиля на “роботе” при переключении. Во избежание такой проблемы необходимо привыкнуть к характеру автомобиля и начать немного сбрасывать газ перед переключением передачи.

Нужно учитывать, что система не учитывает износ сцепления роботизированной коробки передач, из-за чего нарушается калибровку настроенных механизмов. Для исправления проблемы необходимо раз в 10-15 тыс. км. отправляться в сервис для инициализации коробки.

Если игнорировать данную процедуру, то через время коробка встанет в аварийный режим.

Что такое коробка передач “робот” – это подходящий вариант для “гражданского” передвижения по городам, в которых редко встречаются пробки. Механизм позволяет комфортно передвигаться по дорогам общего пользования, при этом имя большой ресурс и низкую стоимость обслуживания при сравнении с АКПП.

Не все автошколы уделяют должное внимание объяснению принципов работы РКПП, так как машины с такой коробкой редко встречаются на дорогах достаточно редко. Однако, если вы проходите дистанционное обучение, то можно взять изучение этой темы дополнительно для изучения самостоятельно. Если вам что-то будет не понятно, преподаватель с удовольствием объяснит детали.

Коробка передач — устройство, назначение, виды

Коробка передач или коробка переключения передач (КПП) – это один из важнейших агрегатов трансмиссии – наряду с карданным валом, сцеплением и задним ведущим мостом. Как составляющая трансмиссии КПП характерна для всех автомобилей ДВС.

Назначение и устройство

КПП предназначена для нескольких задач:

• изменения крутящего момента,
• изменения скорости,
• коррекции направления движения автомобиля,
• разъединения ДВС и трансмиссии и, напротив, их соединения (такая потребность актуальна при переключении передач, необходимости получения малых «ползучих» скоростей, кратковременной остановки транспортного средства),
• блокировки гидротрансформатора (функция ценна для уменьшения потери полезной энергии «автомата» при передаче крутящего момента в ситуации, когда выравниваются обороты ведомой и ведущей турбин).

При этом одни КПП способны решать все эти задачи, а другие, как например, механическая, только базовые – изменение крутящего момента и скорости. Схема устройства зависит от вида КПП.

В корпусе устройства коробки передач с “механикой” объединены валы (2, 3 или более),  синхронизатор, шестерни, рычаг для переключения скоростей, проволочные кольца, подшипники, сальники.

Устройство АКПП (КПП с “автоматикой”) представляет собой узел, в который входят гидротрансформатор, планетарный ряд, фрикционы, тормозная лента, узел управления (насос + маслосборник + клапанная коробка).

В основе роботизированных коробок могут лежать как решения механического типа с электрической либо гидравлической системой управления сцеплением и передачами, так и автоматические коробки, оборудованные электрогидравлическим приводом сцепления.

На сцеплении, шестернях, валах и синхронизаторах остановимся более подробно.

Сцепление

Предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленвала ДВС к первичному валу коробки передач.

Именно благодаря наличию сцепления двигатель на короткий промежуток времени можно аккуратно отсоединить от трансмиссии, а трансмиссию защитить от перегрузок.

Стандартная муфта сцепления большинства транспортных средств  с механической коробкой включает маховик, нажимной диск, ведомый диск, выжимной подшипник, привод, вилку и выключатель сцепления.

Один двигатель соединен с колёсами, другой — с ДВС. В момент, когда водитель отпускает педаль, диски прижимаются друг к другу и начинают совместное вращение.

Именно о классическом сцеплении как таковом чаще говорят при использовании механической коробки передач, а при езде с ДВС на АККП говорят о совмещенном решении сцепления и гидротрансформатора. Его непосредственная функция аналогична сцеплению. Но водителю не нужно совершать никаких рутинных действий и выжимать сцепление вручную. За него все будет делать сама КПП.

Что касается роботизированных решений типа DSG (с мехатроникой), то они располагают двумя сцеплениями. Наличие двух сцеплений ценно для повышения мощности транспортного средства, и при этом минимизации пробуксовок, оптимизации расхода топлива.

Ведь физически в момент переключения обороты двигателя при использовании двух сцеплений способны остаются на прежнем уровне.

На картинке ниже вы видите “поведение” сцепления в роботизированной коробке  DSG в момент после переключения на вторую передачу.

Шестерни и валы

Шестерни и валы –  главные «управляющие» крутящим моментом. Именно шестерни и валы помогают изменять передаточное отношение. Неотъемлемые элементы устройства всех механических КПП и некоторых АКПП (например, Honda).

Устройство механической коробки передач чаще всего сконструировано так, что оси валов находятся в параллельной плоскости. Сверху монтированы шестерни. 

Первичный или ведущий вал (ведвал) посредством корзины сцепления присоединен к маховику. Выступы способствуют продвижению второго диска сцепления и направления крутящего момента на промежуточный вал посредством шестерни.

Конец вторичного вала примыкает к подшипнику на хвостовике ведущего. Так как нет фиксированной связи, валы независимы, и нет препятствий для того, чтобы они вращались в разные стороны. Нет препятствий и для варьирования скоростей.

Устройство автоматической коробки передач вместо шестерён и валов предполагает планетарный редуктор. Вращаются шестерни и валы всегда как единое целое. Но конструктивно это могут быть как разные детали, так и неразборный узел.

Синхронизаторы

Синхронизаторы – неотъемлемый элемент КПП с шестернями – кроме решений со скользящими шестернями. Физически работа синхронизаторов обязана силе трения.

Функция синхронизаторов – выравнивание частоты вращения шестерен и валов, благодаря чему создаются все условия для плавного переключения скоростей. Благодаря синхронизаторам КПП меньше изнашивается и меньше шумит.

Синхронизаторы активно присутствуют у МКП и роботизированных КПП. У автомобилей с планетарными АКП альтернатива синхронизаторам – фрикционные управляющие элементы. Синхронизаторы состоят из муфты, блокировочных колец, стопорного кольца, пружины, шестерён.

Как работает стандартный синхронизатор?

• Муфта подается в сторону шестерни.
• Блокировочное кольцо муфты принимает на себя усилие.
• Поверхности зубьев начинают взаимодействовать.
• Блокировочное приобретает положение “на упор”.
• Зубья муфты оказываются напротив зубьев блокировочного кольца.
• Муфта оказывается в зацеплении с венцом на шестерне.
• Муфта и шестерня блокируется.

Казалось бы шагов достаточно много, но все это происходит за доли секунд – в момент  включения водителем передачи.

Принцип работы механических коробок переключения передач

КПП с “механикой” во время работы задействуют различные комбинации зубчатых колес.

Принцип работы МКПП базируется на создании соединений между первичным и вторичным валом. Благодаря использованию шестерен с разным количеством зубьев трансмиссия подстраивается под условия на дороге, цели водителя.

При возрастании скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного величина крутящего момента от ДВС к колёсной базе уменьшается.

При уменьшении скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного вала величина крутящего момента, от двигателя к ведущим колесам, наоборот увеличивается.

КПП различны по количеству ступеней. Каждая ступень имеет свое передаточное число. Оно представляет собой отношение зубьев количества зубьев ведомой шестерни по отношению к числу зубьев ведущей шестерни.

У пониженной передачи – наибольшее передаточное число, а у повышенной передачи, наоборот, наименьшее передаточное число.Чем ниже передаточные числа, тем быстрее транспортное средство способно разогнаться.

При изменении передаточных чисел и скорости транспортного средства  для кратковременного отключения коробки передач применяется сцепление.

В зависимости от конструкции КПП при этом могут быть двухвальные и трехвальные. И устройство, и процесс работы агрегатов несколько отличается.

2-х-вальная коробка передач: устройство и принцип работы

Двухвальные решения очень популярны на переднеприводных авто.
Конструкция включает следующие элементы:

• картер – несущий элемент, корпус. К нему крепятся все остальные детали устройства. Он же защищает агрегат  от внешнего воздействия, а человека – от вращающихся деталей, а также выполняет функцию хранилища для масла.
• валы – первичный и вторичный,
• шестерни (в блоках), часть крепится к ведущему, часть к ведомому валу,
• шлиц (соединяет ПВ и сцепление),
• синхронизаторы.

Важно! Главная передача и дифференциал также находятся внутри картера, но механизм переключения передач вынесен за его пределы.

Рычаг переключения – в нейтральном положении: шестерни прокручиваются, крутящий момент от ДВС не передается к колёсам.

Рычаг перемещен – муфта синхронизатора также изменяет положение. Уравниваются угловые скорости соответствующего вала и шестерни. Крутящий момент передаётся с первичного вала на вторичный. От ДВС на ведущие колеса с заданным передаточным числом .передается крутящий момент.

Отдельно на картинке показан задний ход. Для него в КПП есть задняя передача. Для коррекции направления задействуется промежуточная шестерня. Она монтируется на отдельную ось.

3-вальная КПП: устройство и принцип работы

3-х вальные решения популярны у авто с задним приводом.

Устройство:

• Картер.
• Ведвал.
• Ведомый вал. Находится на одной оси с ведущим.
• Промежуточный вал. Монтирован параллельно первичному.
• Шестерни. Блок шестерен ведомого вала свободно вращается на нем. Блоку шестерен промежуточного и ведвала обеспечена жесткая связь, а шестерни на ведомом валу свободно вращаются, четкой фиксации нет.
• Синхронизаторы. Стоят  на всех передачах. Благодаря шлицу беспрепятственно перемещаются в продольном направлении.
• Механизм переключения (рычаг + ползунки + блокатор). Монтирован на картере.

Система функционирует схоже с двухвальной, но за счёт наличия промежуточного вала возможностей больше. 

Первичный вал работает в тандеме со сцеплением и отвечает за передачу крутящего момента к промежуточному валу. Все детали находятся в зацеплении. Принципиальное отличие – меньше потерь на трение при первой передачи и возможность обеспечить зацепление сразу двух пар зубчатых колёс. Соответственно у решения более высокий КПД на первой передаче.

Виды коробок переключения передач

Рассматривая устройство и назначение КПП,невозможно было не упомянуть, что они бывают разных типов: механические, автоматические, роботизированные. Кроме того, существует ещё такая подгруппа устройств как вариаторы. Рассмотрим эти КПП более подробно. 

Механические КПП

“Механика” — это классика. Для работы с “механикой” нужны навыки, понимание, как выполнять выбор передаточных чисел, но при умении управлять в ручном режиме, водитель виртуозно может подстроиться под любые условия движения.

Главное при езде на механике научиться чувствовать, когда точно переключать передачи и как достигать нужную динамику.

Впрочем, умение работать с “механикой” – это не только безупречная езда, но ещё и продление службы эксплуатации самой КПП.

Один из неудобных моментов – требуется постоянно следить за тахометром. Но это важно. ДВС работает правильно, если параметры варьируются от 2,5 до 3,5 тысяч оборотов в минуту, если цифры другие, требуется переключить передачу.

Автоматические КПП

Подбор оптимального передаточного числа осуществляется не водителем, а автоматически — посредством модуля управления. Именно посредством электроники (модуля управления) легко контролировать скорость движения транспортного средства.

Наиболее популярны гидравлические “автоматы”. Крутящий момент у них передаётся с помощью турбин через рабочую жидкость.

Несмотря на то, что для машины с “автоматом” нужно больше топлива, чем с механикой и даже больше времени на разгон, всё чаще водители предпочитают именно “автоматы”. Ведь с ними гораздо удобней, чем с “механикой”.

Тем более, что современные АКПП адаптивны и могут беспрепятственно подстраиваться под абсолютно разные стили вождения. В том числе, спортивный.

Роботизированные вариаторы

Роботизированные (автоматизированные, полуавтоматические) КПП как агрегаты – это промежуточные вариант между “механикой” и “автоматом”.

Переключение может быть и ручным, и автоматическим, а вот управление устройством  осуществляется посредством переключателя, джойстика.

Полностью вручную (при любом режиме) нужно только нажимать рычаг переключателя. А вот дальше при выборе автоматического режима работа будет возложена на робота. В том числе, автоматически согласуются частота вращения звеньев и оборотов ДВС.

Вариатор

Отдельно можно выделить вариатор. Это изменяющаяся трансмиссия или бесступенчатая КПП. Изменение передаточного числа производится в заданном диапазоне.

Вариаторы позволяют достигнуть наивысшую топливную экономичность, ведь нагрузки в таких решениях идеально согласованы с оборотами коленвала.

Есть вариаторы, которые по своему устройству ближе к МКПП (с центробежным сцеплением), есть решения, которые ближе к АКПП (такое устройство включает гидротрансформатор).

Но, увы, любая конструкция не позволяет создать очень мощный вариатор. Поэтому на практике поставить вариатор получается только на легковые автомобили, всевозможную мототехнику (очень популярный вариант для скутеров), но не на большегрузный коммерческий транспорт (автобусы, грузовики), т.е. транспортные средства, которые как раз и “съедают” больше всего топлива.

 Исключение составляют только лёгкая коммунальная, сельскохозяйственная техника.

Плюсы и минусы

Тип коробки	Плюсы	Минусы
Механическая коробка	низкая стоимость (как устройства, так и ремонта), хорошая динамика, простой ремонт.	в «пробках» требуется регулярное переключение передач, сложность в управлении.
Автоматическая коробка передач	не нужно думать, какую передачу выбрать, простота разгона (нет крена авто назад), защита ДВС от перегрева.	высокая стоимость агрегата, высокий расход топлива, высокая стоимость ремонта.
Роботизированная	можно выбрать ручной или автоматический режим работы, топливная эффективность.	есть риски крена авто при разгоне, возможны рывки при переключении передач.
Вариатор	сниженная нагрузка на двигатель, плавность езды.	высокая стоимость коробки и ее ремонта, можно поставить только на маломощный двигатель.

Обратите внимание, в нашем курсе “Автомобильные основы” на базе LCMS ELECTUDE КПП уделяется огромное внимание. При этом доступны учебные материалы для обучающихся всех уровней:

• базовый,
• продвинутый,
• специалист.

Огромное внимание уделяется не только теоретической части, но и оттачиванию навыков, выполнению сервисных операций.

Дополнительную информацию вы можете посмотреть непосредственно в модулях LCMS LCMS ELECTUDE — платформе для обучения автомехаников, автомехатроников, автодиагностов.

Роботизированная коробка передач DSG, или новое это хорошо забытое старое.

Роботизированная коробка передач DSG (Direct Shift Gearbox). Это коробка передач прямого переключения. В настоящее время она является самой совершенной автоматизированной коробкой, устанавливаемой на массовые модели легковых автомобилей – так, или примерно так начинаются все описания данного агрегата во многих, если не сказать во всех, рекламных источниках. Давайте разберемся, что это такое и так ли это на самом деле.

Эту коробку изобрел пионер автомобилестроения Адольф Кегресс (Adolphe Kegresse) (1879-1943), больше известный изобретением полугусеничных машин, оснащенных резиновыми гусеницами, которые помогают ездить по различным формам рельефа. Кстати, интересный факт, Адольф Кегресс с 1904 года работал в России, организовывая там автомобильную почту. С 1906 года А. Кегресс стал техническим директором гаража царя Николая II, а после – личным шофером императора.

Так вот, в 1939 году Кегресс впервые сформулировал идею КПП с двойным сцеплением, которую он надеялся воплотить в легендарном Citroen Traction. К сожалению, неблагоприятные условия бизнеса, а затем вторая мировая война, не позволили претворить идею в жизнь.

К идее создания КПП с двойным сцеплением вернулись только в 80-х годах прошлого века разработчики спортивных болидов. Они смогли автоматически переключать механические КПП. В автомобиле педалью сцепления и кулисой переключения передач управляет электроника, все действия совершаются электромагнитными или гидравлическими механизмами. Давайте разберемся, как это работает. Для того, чтобы понять, как это работает, необходимо вспомнить, как работает механика.

Итак, как работает механическая КПП? Прежде чем переключить передачу с помощью кулисы переключения передач, необходимо выжать педаль сцепление, которая отсоединяет двигатель от коробки передач и прекращает подачу силового потока к коробке. Когда водитель выбирает нужную передачу с помощью кулисы, зубчатая муфта перемещается от одной шестерни к другой, синхронизаторы выравнивают скорость вращения муфты, после чего передача безударно включается. После того, как шестерня пришла в движение, необходимо отпустить педаль сцепления, после чего происходит повторное соединение двигателя с трансмиссией и посылает крутящий момент на колеса. Таким образом, в обычной механической коробке передач, поток мощности от двигателя к колесам при переключении скоростей прерывается. Это вызывает толчок переключения передачи или прерывание крутящего момента. В случаях неправильного, или несвоевременного включения передачи, автомобиль может заметно подергиваться, или как говорят в народе – «козлить».

Коробка DSG работает по-другом, она объединяет в одном корпусе две механические коробки передач, одну для четных скоростей, а другую для нечетных, и каждая из которых оснащена своим сцеплением, Но зачем это нужно? Оказывается, для того, чтобы включать две передачи одновременно!

Пока автомобиль разгоняется на четной скорости, шестерни следующей, нечетной, уже находятся в зацеплении. Когда обороты двигателя достигают точки включения следующей передачи, сцепление четной передачи размыкается, а нечетной одновременно замыкается, при этом передача тяги между коробками происходит без разрыва потока мощности, а смена скорости получается быстрой и почти незаметной. И все это при минимальных потерях энергии – будучи производной от обычной “механики” коробка наследует и высокую эффективность передачи мощности. Управляется все это автоматикой, поэтому в системе отсутствует педаль сцепления, как таковая, и ручка управления КПП такая, как у автоматической коробки.

“Вот она, идеальная трансмиссия”- воскликнет восторженный читатель, но… Как говорил известный персонаж товарищ Саахов из Кавказской пленницы – “э нет… тарапица не надо”. Коробка DSG, как уже было сказано выше, управляется электроникой, и при наборе скорости компьютер почти мгновенно переключает передачи, экономя топливо, сохраняя динамику и сглаживая рывки, потому что сразу после включения, например, четвертой передачи он готов включить пятую. А если Вы в процессе разгона решили притормозить, а такое в пробках и на трассе бывает часто? А система управления об этом не знала и готовилась включить передачу выше? Ей нужно гораздо больше времени для отключения более высокой передачи и подготовки к включении более низкой передачи. На это уходит уже не 100 мс, а до полусекунды. Вы скажете, “Ну и что этого и не заметишь”, и будете правы, при торможении этого практически не заметно, но автоматам такое угадывание не свойственно. Это минус.

Не всегда удается обеспечить и низкие потери энергии. Проблема в том, что сухие сцепления (такие же, как и у ручных коробок) в DSG трансмиссиях могут перегреваться, поэтому в моделях, рассчитанных на мощные моторы, вместо них применяются пакеты фрикционов, работающие в масле. Они лучше держат нагрузки, но из-за большего проскальзывания и гидродинамических потерь эффективность передачи мощности снижается до 96%, в то время как ручные коробки и их роботизированные версии достигают величины в 98-99%. Впрочем, это, конечно, лучше обычного “автомата” с его 91-94%. Разработчики заявляют, что коробка DSG экономит до 10% топлива. Ой, как я сомневаюсь. Несколько процентов – да, и это безусловно радует.

Неоспоримым минусом является стоимость коробки и огромные проблемы с ремонтопригодностью. В связи с чем, возникает необходимость правильного обслуживания КПП и своевременной замены масла. Так как это, как не крути, рекламная статья, не примену возможностью обратить Ваше внимание, что компания North Sea Lubricants для таких коробок производит специальное масло ATF POWER DSG.

Так почему же коробки передач DSG стали так популярны? Ведь по каждому из параметров обязательно находится какой-то более подходящий тип трансмиссии. А секрет заключается в том, что, не являясь лидером в отдельных номинациях, эти коробки, тем не менее, совместили в себе удачный набор характеристик: достаточно эффективные, относительно недорогие, вполне комфортные и довольно быстрые. Золотая середина.

Катайтесь на машинах с коробками DSG и получайте от этого удовольствие.

Роботизированная коробка передач

Можно сказать, что роботизированная коробка передач занимает промежуточное положение между механической и автоматической трансмиссиями. Идея создания «робота» заключалась в том, чтобы в одной коробке передач сочетались бы комфорт, надежность и экономичность с точки зрения топлива. При этом роботизированная коробка должна была стоить намного дешевле классического «автомата». Как показывает практика, обе цели в итоге были достигнуты.

По сути, роботизированная коробка передач является «эволюцией» обычной механической трансмиссии. Устройство и принцип работы «механики» довольно простой. Главными составляющими элементами являются первичный (ведущий) и вторичный (ведомый) валы.             На ведущий вал передается крутящий момент от двигателя.  Ведомый вал преобразовывает крутящий момент и передает его на передние или задние колеса в зависимости от типа привода автомобиля.

На каждом из валов присутствуют шестерни. На ведущем валу они жестко закреплены, а на ведомом свободно вращаются. Именно поэтому, когда коробка передач находится в нейтральном положении, ведущие колеса не получают крутящий момент.

На автомобиле с обычной механической коробкой передач, водитель сначала выжимает сцепление, тем самым отсоединяя первичный вал от мотора. После этого, с помощью рычага коробки на вторичном валу начинают двигаться и перемещаться синхронизаторы, которые не позволяют муфте заблокировать шестерню, пока их скорости вращения не станут одинаковыми. Когда это условие выполнено, синхронизатор жестко блокирует шестерню выбранной передачи на вторичном валу.  Чтобы крутящий момент сначала попал на ведомый вал, а от него на главную передачу и ведущие колеса, необходимо включить сцепление.

Но если механической трансмиссией управляет водитель, т.е. он включает и выключает сцепление, выбирает необходимую передачу, то в роботизированной коробке все эти функции  выполняет электроника, которая состоит из входных датчиков, электронного блока управления и исполнительные механизмы.

Основная функция входных датчиков заключается в постоянном контроле основных параметров коробки передач. Полученная датчиками информация далее передается в электронный блок управления, который взаимодействует с различными системами автомобиля, такими как ABS, ESP, отслеживает обороты двигателя, скорость движения. Кроме этого, в блок заложена программа управления исполнительными механизмами. На основе полученных данных, электронный блок дает команды исполнительным механизмам, которыми являются сервоприводы – актуаторы.

Как только от электронного блока поступает команда на включение передачи, один сервопривод выжимает сцепление, второй передвигает муфту и включает выбранную передачу. Сразу после включения передачи первый сервопривод плавно отпускает сцепление. Таким образом, водителю не нужно выжимать педаль сцепления, да ее собственно  и нет, так как все делает электроника.

Большинство «роботов» имеют два режима работы. В автоматическом режиме все команды, касающиеся работы сцепления и включения необходимой в данный момент передачи, поступают от электронного блока управления. В ручном режиме, водитель самостоятельно переключает передачи.

Недостаток роботизированной коробки передач

При смене передач в автоматическом режиме «робот» надолго прерывает идущую к колесам мощность от двигателя. Причем такие разрывы достаточно продолжительны во времени, чтобы водитель успел их заметить и ощутить.

Чтобы полностью исключить такие провалы или хотя бы существенно сократить время, затрачиваемое на переключение передач, в начале 1980-х годов была разработана роботизированная коробка передач с двойным сцеплением — DCT (dual clutch transmission). Самым известным представителем подобной трансмиссии является коробка DSG, которая применяется на автомобилях Volkswagen, Audi и др.  

 

Робот-страус Boston Dynamics может «справиться» с задачами по укладке ящиков

Робот Boston Dynamics подбирает и складывает коробки. (Boston Dynamics через YouTube) Последнее роботизированное создание

Boston Dynamics может быть симпатичнее, чем его жуткие собаки-роботы, но его потенциальное применение, тем не менее, может насторожить складских рабочих.

Робот Handle, показанный в видео на YouTube, опубликованном в четверг, представляет собой длинношеего робота, который очень похож на двухколесного механического страуса. «Голова» робота состоит из присосок, которые могут поднимать коробки с поддона, а затем отпускать их, образуя аккуратную стопку.

Вот как Boston Dynamics описывает Handle в описании видео:

«Handle» — это мобильный робот-манипулятор, разработанный для логистики. Handle автономно выполняет сборку и депалетизацию смешанных SKU поддонов после инициализации и локализации на поддонах. Бортовая система технического зрения на ручке отслеживает отмеченные поддоны для навигации и находит отдельные коробки для захвата и размещения.

«Когда Handle помещает коробки на поддон, она использует контроль силы, чтобы прижать каждую коробку к своим соседям. Ящики, использованные в видео, весят около 5 кг (11 фунтов), но робот предназначен для работы с ящиками до 15 кг (33 фунтов). Эта версия Handle работает с поддонами глубиной 1,2 м и высотой 1,7 м (48 дюймов в глубину и 68 дюймов в высоту) ».

Склады служили демонстрационными площадками для многих других существ Boston Dynamics, включая воплощения четвероногого собачьего SpotMini (которые выглядят как робо-доберманы в страшном эпизоде ​​сериала Netflix «Черное зеркало») и его гуманоида. Робот Атлас.

По данным Бюро статистики труда, более 1,1 миллиона американцев работают на складах и в складских помещениях, при этом почти 330 000 из них классифицируются как рабочие и грузчики. Очевидно, что такие роботы, как Atlas и Handle, созданы для решения задач в этих отраслях промышленности.

Конечно, роботы уже оказали большое влияние на складские работы, как знает любой, кто знаком с центрами выполнения заказов Amazon. Необязательно, что установка робота Handle лишит человека работы.Amazon, например, долгое время полагалась на роботизированные паллетизаторы, депалетизаторы, сортировщики и автоматизированные транспортные средства для перемещения ящиков под контролем человека.

Тем не менее, эти робо-страусы представляют собой прорыв в уровне техники — и пора директивным органам, которые преуменьшают потенциально разрушительное влияние автоматизации на тенденции занятости, выбраться из песков.

Что на самом деле означает робот Boston Dynamics, «вращающийся» ручкой » мужчин, а на прошлой неделе, Segway-on-mescaline под названием Handle, разбрасывающийся вокруг, собирая и штабелируя коробки с помощью вакуумного манипулятора.Однако для журналистов и отраслевых обозревателей Boston Dynamics почти никогда не говорит о том, куда в конечном итоге направляется вся эта работа.

Это начинает меняться. Сейчас компания демонстрирует свои амбиции, поскольку четвероногий SpotMini приближается к своему коммерческому выпуску. Сегодня Boston Dynamics еще более четко описывает свое видение, объявив о приобретении стартапа в Кремниевой долине под названием Kinema Systems, который создает программное обеспечение технического зрения, которое помогает промышленным роботам манипулировать ящиками.Это приобретение дает роботу Handle серое вещество, необходимое для выхода на рынок вслед за SpotMini. То, что в течение многих лет было кормом для интернет-видео, теперь обретает форму единого видения будущего роботов.

Одним из самых больших препятствий, сдерживающих роботов, было их ограниченное восприятие. Мы, люди, наслаждаемся богатым набором чувств, которые помогают нам ориентироваться в окружающей среде. Роботам нужно то же самое, чтобы они не уничтожили себя. Подойдите, например, к ящику, и вы, как человек, вероятно, не слишком задумываетесь об освещении и о том, как оно может отбрасывать тени, которые отбрасывают вашу руку.

Программное обеспечение Kinema — которое не зависит от роботов, что означает, что оно уже работает с целым рядом роботов, помимо Handle, — помогает машине справиться со всеми этими проблемами. «Их система может просматривать стопку коробок, — говорит Майкл Перри, вице-президент по развитию бизнеса Boston Dynamics, — и независимо от того, насколько упорядочены или неупорядочены коробки, маркировка наверху или условия освещения, они могут определить, какие коробки отделены друг от друга, и спланировать путь для захвата коробки.

Это огромная часть того, что должен делать Handle, робот, предназначенный для работы на складах. Но робот также будет полагаться на свою общую форму, чтобы выполнять свою новую работу. Именно здесь более широкая стратегия BD становится еще более интересной: хотя Handle, Atlas и SpotMini почти не похожи друг на друга, на самом деле они тесно связаны.

«Рукоятка не совсем отличается от Atlas, — говорит руководитель Boston Dynamics Марк Райберт. Действительно, на видео Атласа три года назад было показано, как робот собирает коробки двумя руками, оканчивающимися окурками, — руками, которыми Хэндл владел в своем собственном видео год спустя.Проблемы двуногого передвижения в основном те же, а именно проблемы с балансом, которых нет у четвероногого робота, такого как SpotMini, как и проблемы манипулирования двумя руками, которые SpotMini (будучи собакой в ​​человеческой форме Атласа) также не делится.

Но в этом вся прелесть роботов. Вы можете изменять их формы, чтобы адаптировать их к различным задачам и средам. Атлас ходит на двух ногах, а Хэндл катится на двух колесах, но в любом случае это двуногое передвижение сокращает след роботов.«Если бы это был четырехколесный робот, он должен был бы быть намного больше, чтобы достичь такого уровня досягаемости и подъема боксов», — говорит Перри. «Итак, это робот, который предназначен для работы в среде, предназначенной для человека, и при этом может выполнять задачу».

Думаете о роботизированных штабелеукладчиках? Вот преимущества и приложения

Что такое роботизированные укладчики на поддоны?

Роботизированные системы укладки на поддоны автоматизируют процесс укладки продукта на поддоны. Их также можно запрограммировать на депаллетирование — неотъемлемую часть многих производственных линий.

Роботизированные паллетоукладчики решают некоторые проблемы, которые не могли решить их более старые аналоги — обычные паллетоукладчики.

Обычные паллетизаторы существуют уже более полувека. Они состоят из ряда конвейеров и связанных с ними приспособлений. По мере того, как продукт движется по конвейеру, он поворачивается и поворачивается для правильной ориентации перед формированием рядов на концевом упоре. Ряды осторожно помещают на стол для формирования слоев, а затем слои укладывают на поддоны.

Как и их обычные собратья, роботизированные паллетоукладчики часто используют подающий конвейер.Однако они не ориентируют предметы, толкая их по конвейеру. Скорее, робот манипулирует предметами, либо поворачивая их при движении вниз по конвейеру, либо поднимая их прямо на поддон.

Как и у большинства конкурирующих технологий, как у обычных, так и у роботизированных штабелеукладчиков есть свои плюсы и минусы. Обычные паллетоукладчики, производящие до 200 ящиков в минуту, обычно имеют более короткое время цикла. Однако ряд конвейеров, необходимых для ориентации продукта, означает, что им также обычно требуется больше места.

С другой стороны, роботизированные паллетоукладчики

отлично справляются с манипуляциями с продуктом — переворачиванием ящиков для демонстрации этикеток или штабелированием ведер и пакетов — а также с обработкой большого количества SKU в многострочных операциях. Поскольку им часто приходится выполнять более медленные функции, такие как вращение продукта, их производительность более изменчива, чем у обычных паллетоукладчиков.

При этом эти системы могут быть быстрыми — до 2000 циклов в час. Пример того, как можно использовать скорость, точность и ловкость роботов для сокращения времени выполнения заказа, см. В нашем тематическом исследовании здесь.

Как и в случае с любой другой автоматизацией, для получения окупаемости инвестиций в автоматизированный штабелеукладчик требуется сначала выбрать подходящее роботизированное решение, а затем его надлежащую реализацию. В PeakLogix наша миссия — понять ваши цели, потребности и стремления, чтобы мы могли применить наш более чем 30-летний опыт работы в сфере погрузочно-разгрузочных работ, чтобы найти лучшее решение, отвечающее вашим потребностям.

Их преимущества

У автоматизированного процесса паллетирования есть много преимуществ.Большинство из них справедливо как для обычного, так и для роботизированного укладывания на поддоны.

Повышенная безопасность

Растяжения, растяжения, разрывы и перенапряжение — самые распространенные производственные травмы в США. Как правило, это вызвано повторяющимися движениями, поднятием больших или тяжелых предметов или и тем, и другим. Ручное штабелирование и разборка продукта на поддоны и с них — это именно та работа, которая может привести к травмам.

Один из способов смягчить это — предоставить работникам достаточное количество перерывов для отдыха, а не только 15 минут, которые требуются в большинстве штатов.Операторы должны соблюдать свои квоты, но компании с сильной культурой безопасности будут реалистичны в отношении человеческих ограничений.

Еще один способ защитить сотрудников от риска — не подвергать их опасности. Роботизированные паллетоукладчики избавляют людей от рисков, связанных с штабелированием продуктов, заменяя их роботами.

Контакт с оборудованием — еще одна частая причина травм. Этого можно избежать за счет использования ограждений и ворот вокруг оборудования для укладки на поддоны. Доступ к рабочему полю робота запрещен, кроме подающего конвейера.

Отсутствие повреждений

В повторяющихся задачах, таких как укладка на поддоны, роботы более точны и точны, чем люди. Они каждый раз движутся так, как были запрограммированы. Их не отвлекают громкие звуки на складе, они не спешат и не путают один артикул с другим.

В случае ущерба это означает, что продукт не уронили. Он не уложен на неправильный поддон, в неправильной ориентации или под чем-то слишком тяжелым.

Роботы

могут быть оснащены инструментами на конце руки (EOAT), способными работать с мешками, ведрами, картонными коробками, тяжелыми сумками или чем-либо еще.Благодаря технологиям адаптивного захвата — например, комбинируя зажимы и пылесосы — их можно запрограммировать на приложение давления, достаточного для подъема предмета, не ломая его футляр, не порывая сумку или не сгибая коробку.

Своевременное производство

Поскольку роботы быстрее и надежнее людей, их результаты также более предсказуемы. А в культуре, которая все больше и больше движется к производству точно в срок и принципам бережливого производства, предсказуемость является ключевым моментом.

Робот, который выполняет 20 циклов в минуту, может делать это в течение 24 часов без перерыва, как их человеческие коллеги.Это означает, что вы точно знаете, сколько времени потребуется, чтобы сформировать достаточное количество слоев для заполнения одного поддона или целой партии поддонов.

PeakLogix интегрировала несколько роботов-паллетизаторов Fuji Robotics EC-201 в производственную линию национального производителя продуктов питания

Человеческий фактор

Сокращение трудозатрат и связанных с ними затрат — очевидная экономия, которую обеспечивают эти системы.

Но более того, отстранение людей от нежелательной задачи штабелирования предметов на поддонах может положительно сказаться на моральном состоянии всего вашего предприятия.Ощущение того, что у вашей жизни есть цель и что вы движетесь к этой цели, является важной частью самореализованной жизни. И хотя в ручном труде, безусловно, нет ничего плохого, мало кто предпочел бы выполнение квоты штабелированных коробок в течение рабочего дня более значимым задачам.

Удалив эту низкокачественную задачу, сотрудникам могут быть предоставлены возможности для работы с более высокой добавленной стоимостью, что может улучшить их самооценку и их взгляды на жизнь в целом.Что, в свою очередь, улучшит моральный дух и увеличит удержание сотрудников.

Типы

Пьедестал

Роботизированные паллетоукладчики в виде подставки — это машины, похожие на руки, установленные на подставке. Они бывают окрашены в различные цвета, такие как желтый, белый, бежевый, красный и т. Д. — все зависит от того, какой производитель их произвел.

Роботы-палетоукладчики часто представляют собой 4-осевые станки, хотя при необходимости они могут иметь 5 или даже 6 осей. Количество осей определяет степень свободы робота при подъеме и размещении продукта.4-осевые машины могут поворачиваться вдоль своей базы, дотягиваться до продукта, поднимать / опускать продукт и вращать свои концевые эффекторы для ориентации этого продукта.

Их грузоподъемность варьируется от нескольких фунтов до более тонны. Один блок может быть запрограммирован на укладку нескольких линий на поддоны или, при высокоскоростных операциях, несколько единиц могут укладывать на поддоны одну линию.

Их работа относительно проста. Поддоны размещаются в обозначенном месте вручную или с помощью автоматического дозатора поддонов.Система укладки на поддоны может быть запрограммирована, а может и не быть запрограммирована на размещение разделительного листа на поддоне.

В то же время продукт, который перемещался по подающему конвейеру, ударяется о концевой упор. Используя соответствующий инструмент на конце руки, такой как вакуум или захват, робот поднимает продукт по отдельности или партиями. Он помещает продукт на поддон практически в любой конфигурации, при необходимости чередуя конфигурации слоев для обеспечения устойчивости.

Портальный стиль

Портал — каркасная конструкция с боковыми опорами и надземным пролетом; Роботизированный паллетоукладчик портального типа — это просто паллетоукладчик, подвешенный к порталу.Они лучше всего подходят для тяжелых нагрузок на низких скоростях. Они могут обрабатывать отдельные элементы, но также хорошо работают со слоями, рядами или единичными нагрузками.

В портальных штабелерах

используются салазки, которые перемещаются по рельсам, нависающим над рабочей площадкой. Концевые эффекторы поднимаются и опускаются, чтобы манипулировать продуктом и перемещать его. В зависимости от системы портальные роботы могут перемещать продукт по 2, 3 или даже 4 осям. Это означает, что они могут поднимать продукт, перемещать его по прямой линии (для 2-осевых роботов) или, возможно, в двух измерениях (для 3-осевых роботов), а в 4-осевых системах переориентировать продукт.

Стиль формирования слоя

Для укладки на поддоны с формированием слоев часто используется серия роботов, каждый из которых выполняет свою задачу. В простой системе будет один робот в виде пьедестала, установленный вдоль конвейера. Робот будет перемещать и ориентировать продукт на конвейере таким образом, чтобы при достижении конечного упора он уже имел правильную конфигурацию для своего слоя.

После того, как слой сформирован, концевой упор удаляется, и слой передается роботу, работающему с слоями. Это поднимает слой и перемещает его на поддон.

Смешанные конфигурации корпусов

Роботизированные укладчики смешанных ящиков могут принимать ящики и ящики разных размеров и форм и делать из них стабильные слои. Есть несколько способов сделать это.

Робот-пьедестал, установленный на рельсе, может перемещаться между сериями поддонов в зоне подготовки. На каждом поддоне он поднимает продукт и устанавливает его на приемный поддон в заранее определенной стабильной конфигурации.

Другая система может использовать серию конвейеров для доставки товаров на склад.По пути сортировочная обувь, толкатели или роботизированные руки могут направлять и ориентировать продукт. Затем слои формируются так же, как описано выше: продукт направляется к концевому упору в надлежащей конфигурации, а затем поднимается на поддон с помощью робота-пьедестала.

Соображения и факторы выбора

При интеграции роботизированного укладчика на поддоны в любую операцию необходимо учитывать множество переменных.

Пропускная способность и количество SKU

Одним из основных факторов при выборе правильного типа паллетоукладчика является пропускная способность — сколько единиц в минуту необходимо обработать.Обычные паллетоукладчики часто могут обрабатывать более быструю продукцию, но роботизированные паллетоукладчики предлагают некоторые уникальные преимущества. Гибридные системы могут дать вам лучшее из обоих миров.

Другие важные соображения включают различные размеры, вес и формы, с которыми система должна работать, а также упаковочный материал.

В недавнем прошлом некоторые виды упаковки и продуктов не подходили для роботизированных систем укладки на поддоны. Однако технология улучшилась до такой степени, что концевые эффекторы можно использовать практически для любой формы и типа материала.Но знание того, что необходимо, является важной частью процесса планирования.

Наконец, не забудьте учесть любые будущие потребности. Добавление артикулов или изменение упаковки может изменить конец инструмента или даже стиль робота.

Конфигурация поддона

Конфигурация поддона также помогает определить стиль робота и инструменты на конце руки. К важным факторам относятся:

• Количество слоев на поддоне,
• Конфигурация каждого слоя,
• Вращение конфигурации на уровне и
• Использование разделительных листов или ярусных листов.

Расположение на объекте

При выборе места в помещении важно учитывать не только стены и стеллажи. Также нужно продумать, как материал будет поступать на паллетайзер. Существуют ли системы подающих конвейеров, которые нужно будет адаптировать, или нужно будет добавить новые конвейеры? Как проходит работа в этой зоне, включая продукцию и операторов?

Дополнительное оборудование

Роботизированные паллетоукладчики не являются полноценной системой.Поддоны необходимо доставлять вручную или с помощью дозатора поддонов. Необходимо добавить ярусные и разделительные листы, а поддоны необходимо обернуть в термоусадочную пленку для обеспечения устойчивости и безопасности. Это может происходить вручную или автоматически, в зависимости от потребностей системы.

Законы, постановления и бюджеты

Прежде чем роботизированный штабелер — или любое другое стационарное оборудование — можно будет добавить на предприятие, следует учитывать местные законы и корпоративные правила. Государства, муниципалитеты и корпорации могут регулировать, как оборудование подключается или охраняется.

Возможно, наиболее очевидно, что бюджет — это главная забота. Важно не только реалистично оценивать имеющиеся средства, но и оценивать рост. Как и в большинстве случаев автоматизации, роботизированные паллетоукладчики имеют модульную конструкцию — компоненты системы могут быть добавлены к операции по частям. Поскольку организация получает выгоду от экономии затрат и повышения эффективности каждой единицы, она может реинвестировать в свою систему. Добавление уровней в операцию позволяет достичь оптимального уровня автоматизации при сохранении разумной рентабельности инвестиций.

Однако это возможно только при реалистичных прогнозах бюджета и роста.

В PeakLogix мы имеем 30-летний опыт оказания помощи нашим партнерам в понимании того, какое подъемно-транспортное оборудование может помочь их системам и как это оборудование поможет им расти на долгие годы. Мы гордимся не своей способностью продавать или устанавливать оборудование, а своей способностью настраивать решения, которые оптимизируют ваш рост.

Хотите узнать больше о роботизированных штабелеукладчиках? Свяжитесь с нами, чтобы обсудить детали и стратегии.

Последняя инновация компании

Boston Dynamics — робот для перемещения ящиков под названием stretch

, известный своими игривыми инновациями в робототехнике, включая «пятно» собаки и динамичный гуманоид. Команда из Boston Dynamics исследует более логистические усилия с помощью своего последнего робота. «stretch». , в то время как его более зооморфные аналоги и их широкий диапазон движений представляют неограниченный диапазон возможных применений, робот «stretch» ​​живет только для одной задачи — перемещать ящики на складах. Бот для перемещения ящиков создан в результате растущего спроса на гибкие решения автоматизации в логистической отрасли.Дебют stretch знаменует собой официальный выход компании Boston Dynamics на рынок автоматизации складских помещений — быстрорастущий рынок, подпитываемый растущим спросом в электронной коммерции.

Boston Dynamics привносит мобильность в автоматизацию складов. Watch Stretch — наш новый робот для обработки ящиков — перемещает, обрабатывает и разгружает грузовики.

Прочтите объявление. https://t.co/5B7wDDKC38 pic.twitter.com/i3Dsoz9Tq8

— Boston Dynamics (@BostonDynamics) 29 марта 2021 г.

Робот Boston Dynamics, специально разработанный в качестве своего первого коммерческого робота, создает растяжку для складских помещений и распределительных центров. мобильный робот предназначен для решения ряда задач по перемещению ящиков, сначала начиная с разгрузки грузовика, а затем перерастая в создание заказов. Хотя технология stretch является продолжением достижений компании в области робототехники, этот шаг будет способствовать улучшению рабочего процесса и условий на складе. stretch стремится увеличить поток товаров на складах, повысить безопасность сотрудников при выполнении физически сложных задач и снизить дорогостоящие постоянные затраты на автоматизацию.

изображений любезно предоставлено Boston Dynamics

Команда Boston Dynamics Design работает как мобильный работник, в отличие от ограниченной фиксированной инфраструктуры на большинстве складов., бот находится на небольшой всенаправленной мобильной базе, которая позволяет ему перемещаться по погрузочным докам, маневрировать в ограниченном пространстве и адаптироваться к изменяющейся планировке объекта. Робот оснащен легкой, специально разработанной рукой и интеллектуальным захватом с расширенными функциями восприятия и управления, которые могут работать с большим количеством коробок и упакованных в термоусадочную пленку ящиков. stretch также включает технологию компьютерного зрения компании Boston Dynamics, которая позволяет легко и без особого обучения определять коробки для каждого клиента.его система технического зрения работает вместе с операцией «подобрать и разместить», что обеспечивает высокую скорость подбора.

Генеральный директор Boston Dynamics Роберт Плейтер комментирует: « складов изо всех сил пытаются удовлетворить быстро растущий спрос, поскольку мир больше полагается на своевременную доставку товаров. мобильные роботы позволяют гибко перемещать материалы и улучшают условия труда сотрудников. stretch сочетает в себе достижения компании Boston Dynamics в области мобильности, восприятия и манипуляции для решения самых сложных и потенциально опасных задач по работе со случаями, и мы рады видеть, как это работает .’В настоящее время команда ищет заказчиков для пилотного тестирования развертывания стретч с задачами разгрузки грузовиков перед его коммерческим развертыванием в 2022 году.

Роботы для открывания ящиков | Решения для автоматического открывания ящиков

Роботы для автоматического открывания ящиков

Обзор продукта

Система IBOD: интеллектуальные решения для открывания ящиков

Интеллектуальное устройство для открывания ящиков (IBOD) является встроенным сквозным устройством открывалка для коробок для автоматизации операций ручной резки коробок.IBOD имеет встроенный интеллект, который измеряет размер каждого поступающего ящика и автоматически находит запрограммированные линии резки. Коробки можно подавать в порядке заранее заданного размера или в смешанном порядке без необходимости запускать партии одинакового размера.

IBOD полностью программируется и поставляется в двух вариантах, в зависимости от ваших потребностей для открывания коробки . IBOD ONE способен разрезать верхние ящики со скоростью до 450 коробок в час, а IBOD DUO способен открывать до 750 коробок в час.

IBOD доступен в трех основных конфигурациях резки: верхняя часть коробки, переднее окно подборщика и разрезы ленты. Он полностью автоматический, самоподдерживающийся и самонастраивающийся. IBOD использует фотооптические измерения и измерения линейного смещения для определения размеров каждой коробки, поскольку она автоматически фиксируется и позиционируется для резки.

Программируемое устройство перемещения преобразует предписанный шаблон вырезки для каждого размера коробки. Упоры для лезвий и коробчатый упор используются вместе, чтобы дать режущему роботу квадратную и неподвижную цель.Затем робот IBOD использует управляемую программным обеспечением автоматизацию для резки коробок в соответствии с точными спецификациями, определенными заказчиком.

IBOD отличается массивной сварной стальной рамной конструкцией с компонентами основной рамы, изготовленными из сварной стальной трубы диаметром 100 мм, с толстыми стальными панелями и ограждением. Передняя боковая панель и дверца доступа изготовлены из акрила толщиной 18 мм для обеспечения жесткости и безопасности.

Зачем автоматизировать открытие ящиков?

Ручной Открытие ящиков может быть медленным и трудоемким, в то время как работа с ножами может привести к незначительным несчастным случаям, порезам и порезам для рабочих.Автоматизация процесса открывания коробки с помощью IBOD повышает производительность, исключает травмы и сводит к минимуму повреждение продукта, связанное с ручным открыванием коробки .

IBOD является единственным запатентованным автоматом для открывания ящиков на рынке!

IBOD Опции:

Автоматический сменщик ножей

Модели IBOD доступны с дополнительным автоматическим устройством смены ножей (ABC), которое определяет затупление ножей и автоматически меняет их за секунды.«ABC» обеспечивает IBOD значительно меньшее время замены лезвия, увеличивая пропускную способность.

Опции разреза

IBOD могут быть оснащены дополнительным программным обеспечением и инструментами для прорези окна для облегчения комплектации во время процесса выполнения заказа или верхней ленты, чтобы сохранить коробку для повторного использования.

Автоматическое извлечение ящиков

Автоматическое извлечение ящиков — это дополнительный модуль, который снимает крышку и выгружает содержимое ящиков из картонных коробок в ящики или на конвейер после того, как верхняя часть ящика была разрезана IBOD. Индивидуальные решения могут быть разработаны для большинства сценариев.

Помимо наших роботов для открывания ящиков, мы предлагаем ряд логистических решений, включая роботов для упаковки в ящики и роботов для укладки на поддоны.

Превратите буровую коробку в милую рабочую роботизированную руку

Взято из Разработка картонных коробок © 2020 by Jonathan Adolph. Используется с разрешения Storey Publishing.

Из всех существ, которые когда-либо жили на этой планете, мы, современные люди, являемся чемпионами в производстве вещей.Я знаю, знаю: бобры строят плотины, пчелы создают соты, птицы вьют гнезда, а пауки плетут сети. Все это очень впечатляет, особенно если у вас нет больших пальцев! Но ничто из этого не сравнится с тем, что люди производят сегодня, и если вы сомневаетесь во мне, просто спросите свой мобильный телефон, когда вы летите на самолете над небоскребом. Мы изобрели несколько вещей, которые доставили нам проблемы (я смотрю на тебя, атомная бомба!), Но гораздо чаще мы придумываем чудеса инженерной мысли, которые меняют нашу жизнь к лучшему.

Почему? Что позволяет людям так хорошо строить вещи?

Картонная коробка Engineering Джонатан Адольф. Этажное издательство

Одним словом: наука. У нас, людей, есть наука, величайший инструмент из когда-либо изобретенных для выяснения того, как все работает, и как заставить их работать лучше. Благодаря научному методу — процессу составления прогнозов и их последующей проверки — мы можем опробовать наши идеи и отделить хорошее от плохого. Наука — это то, что дает инженерам и дизайнерам знания для создания всех удивительных устройств, которые нас окружают, включая каждую игрушку, игру и электронную штуковину, которыми вы владеете.

И вот что самое лучшее: вы можете быть одним из таких людей. Вы можете быть дизайнером и инженером. С помощью этой книги вы узнаете, как превратить старые коробки, картонные коробки, тубы и другой картон в игры, самолеты, роботов, американские горки и многое другое. И в процессе вы увидите, что такое инженерия и дизайн.

Почему картон?

Чтобы научиться делать что-либо правильно, нужно практиковаться. А чтобы заниматься инженерией, вам нужны вещи, которые можно спроектировать.Вот тут и появляется картон.

Картон — само по себе удивительное изобретение. Его легко разрезать и собирать, но он также прочен и долговечен. Более того, это бесплатно. Вероятно, прямо сейчас у вас дома валяется куча этого: почтовые ящики, сложенные стопкой в ​​подвале, коробки с хлопьями и картонные тубы, заполняющие мусорную корзину. Это означает, что у вас уже может быть то, что вам нужно, чтобы начать делать что-то, и, возможно, даже достаточно, чтобы сделать проект несколько раз.

И это важно, потому что инженеры знают, что проекты редко работают идеально с первого раза.На самом деле, лучшие инженеры любят переделывать вещи снова и снова, потому что каждый раз, когда они это делают, они получают шанс улучшить дизайн. Они начинают с создания экспериментальной модели, называемой прототипом, а затем улучшают ее, используя научный метод: они тестируют модель, смотрят, работает ли она так, как ожидалось, переделывают ее, если не работает, а затем снова проверяют. Когда что-то не получается, они узнают что-то новое.

Как сказал великий инженер и изобретатель Томас Эдисон: «Когда я устраню способы, которые не работают, я найду способ, который будет работать.”

Картонные проекты в этой книге позволяют вам заниматься именно этим. Они спроектированы определенным образом, но другие варианты могут быть не менее интересными. Для каждого проекта подумайте о том, что вы пытаетесь создать, как это должно работать и как вы могли бы сделать его еще лучше. Если вы наткнетесь на препятствие, будьте как Томас Эдисон и попробуйте что-нибудь еще. Возможно, вам придется заменить новый материал на тот, которого у вас нет, или придумать другой способ соединения двух частей.Вносите корректировки, меняйте дизайн, проверяйте новые идеи, проявляйте творческий подход.

Сделайте это, и вы узнаете больше, чем просто строить из картона. Вы научитесь строить из любого материала. Потому что процесс разработки одинаков, независимо от того, с чем вы возитесь, и вся инженерия основана на одних и тех же законах: законах науки.

Как сделать свою руку робота

Набросок того, как складывается рука. Storey Publishing

Человеческая рука — это чудо инженерной мысли, она способна мощно поднять альпиниста на горный склон, точно продеть нить в иглу или изящно сыграть на скрипке.Инженеры давно стремились создать роботизированные руки с аналогичной ловкостью, и многие их конструкции действительно замечательны. Этот, управляемый вашей рукой в ​​перчатке, не позволит вам провести операцию или собрать компьютер, но он позволит вам пошевелить своими новыми гигантскими пальцами, сделать знак мира и показать большой роботизированный большой палец вверх.

Говори как инженер

Биомиметика или биомимикрия — это процесс создания дизайна на основе чего-то природного. Например, струны в этой роботизированной руке имитируют сухожилия в наших настоящих руках.Если дизайн включает в себя больше технологий, инженеры могут назвать его бионическим — термин, ставший популярным в 1970-х годах в телешоу «Человек за шесть миллионов долларов» о первом в мире бионическом человеке. (В наши дни, конечно, шесть миллионов долларов могут дать вам только бионическую руку!)

Инструменты

• Карандаш
• Ножницы
• Пистолет для горячего клея

Материалы

• 5 рулонов бумажных полотенец
• Пустой ящик для хлопьев
• 2-футовый кусок бечевки, разрезанный на 5 частей
• Бумажные застежки
• Перчатка
• Упаковочная лента

Инструкции

1.Карандашом наметьте ромбовидные «стыки» равномерно по трубкам, оставив немного дополнительного места внизу. Затем вырежьте эти ромбовидные формы, осторожно сжимая трубочки и разрезая сгиб.

• Примечание: Пальцевые соединения представляют собой ромбовидные отверстия, вырезанные в картонных трубках. У каждого из четырех пальцев по три отверстия, а у большого пальца — по два.

2. Прижмите трубку для большого пальца к стенке коробки с хлопьями под углом, как показано на рисунке — точно так же, как большой палец находится под углом к ​​руке.Карандашом отметьте угол стыка трубки с коробкой. Обрежьте нижнюю часть трубки по этой угловой линии.

3. Надрежьте нижнюю часть трубок, чтобы сделать небольшие выступы. Сложите выступы вверх.

Важно укрепить ромбовидные отверстия, сделанные вами в рулонах бумажных полотенец. Storey Publishing

4. Наклейте упаковочную ленту на переднюю и заднюю стороны трубок вокруг ромбовидных отверстий, чтобы укрепить их.

5. Используйте канцелярскую кнопку, чтобы продеть отверстие в верхней части каждой трубки на задней стороне.Покачивайте его, чтобы сделать отверстие достаточно большим для бумажной застежки.

6. Снимите заслонки с открытого конца коробки для хлопьев. Вырежьте большой проем в передней панели, как показано. (Сохраните вырезанный кусок для ремешка, который сделаете позже.)

7. Используя канцелярскую кнопку и одну из картонных трубок для пальцев в качестве направляющей, проделайте четыре равномерно расположенных отверстия в закрытом конце коробки. Сделайте еще одно отверстие сбоку для большого пальца. Убедитесь, что отверстия достаточно большие для вашей струны.

8.Привяжите веревку длиной 2 фута к бумажной застежке. Вставьте застежку для бумаги с прикрепленной веревкой через отверстие в верхней части одной из трубок для пальцев изнутри. Протолкните струну вниз через трубку, чтобы она вышла на нижнем конце с выступами. Проделайте то же самое с четырьмя другими трубками.

9. Используйте карандаш (или шпажку, вязальную спицу или аналогичный инструмент), чтобы протолкнуть конец одной из ниток через одно из отверстий в коробке для хлопьев. (Если нужно, увеличьте отверстие.)

Вот тут-то и пригодится термоклеевой пистолет. Storey Publishing

10. Приклейте трубку горячим клеем к отверстию. Повторите шаги 9 и 10 для остальных пальцев.

• Примечание: Если по какой-то причине используемая вами перчатка не может быть приклеена горячим способом, вы можете прикрепить шнурки другим способом. Попробуйте проделать дырочки в пальцах и завязать шнурки или просто закрепите их липкой лентой.

11. Поместите перчатку внутрь ящика (при необходимости вы можете закрепить ее липкой лентой).По очереди туго натяните каждую нить и приклейте ее горячим клеем к соответствующему кончику пальца перчатки.

12. Отрегулируйте перчатку так, чтобы струны имели хорошее натяжение, а затем приклейте перчатку горячим клеем на место внутри коробки.

Конечный результат должен подходить как перчатка. Storey Publishing

13. Отрежьте ремешок от части, которую вы вырезали из коробки с хлопьями. Проделайте отверстия и закрепите ремешок на передней части коробки с помощью бумажных застежек. Если можете (некоторые перчатки будут слишком тонкими), приклейте горячим клеем переднюю часть перчатки к задней части ремешка.

Теперь засуньте руку в перчатку и проверьте действие. Вы можете повозиться с натяжением струн, отрегулировав их на бумажных застежках. Поначалу пальцы могут быть немного жесткими, но по мере их использования суставы будут сминаться и сгибаться легче. Если пальцы по-прежнему не сгибаются в суставах, попробуйте сделать ромбовидные надрезы глубже.

роботов-сборщиков склада на базе искусственного интеллекта готовы к работе

Летом 2018 года небольшой стартап робототехники из Беркли столкнулся с проблемой.Knapp, крупный поставщик технологий складской логистики, искал новую роботизированную руку с искусственным интеллектом, которая могла бы собирать как можно больше типов предметов. Таким образом, каждую неделю в течение восьми недель он отправлял стартапу список все более сложных предметов — непрозрачные коробки, прозрачные коробки, упаковки для таблеток, носки, — которые охватывали ряд продуктов от его клиентов. Команда стартапа покупала предметы на месте, а затем, в течение недели, отправляла обратно видео, на котором их роботизированная рука переносила предметы из одного серого контейнера в другой.

К концу испытания руководители Knapp были поражены. За шесть или семь лет они безуспешно бросили вызов многим стартапам и на этот раз ожидали того же результата. Вместо этого в каждом видео роботизированная рука стартапа переносила каждый элемент с идеальной точностью и скоростью, готовой к производству.

«Каждый раз мы ожидали, что они потерпят неудачу со следующим продуктом, потому что он становился все более сложным», — говорит Петер Пухвайн, вице-президент по инновациям компании Knapp, штаб-квартира которой находится в Австрии.«Но дело в том, что им это удалось, и все действительно сработало. Мы никогда раньше не видели такого качества ИИ ».

Роботизированная рука KNAPP с поддержкой Covariant на живом складе в Берлине, Германия.

Jannis Keil

Covariant вышел из скрытого режима и сегодня объявляет о своей работе с Knapp. Его алгоритмы уже были развернуты на роботах Knapp на двух складах клиентов Knapp. Один из них, управляемый немецким поставщиком электрооборудования Obeta, полностью запущен в производство с сентября.Соучредители говорят, что Covariant также близка к заключению еще одной сделки с гигантом промышленной робототехники.

Эта новость знаменует изменение состояния робототехники, управляемой искусственным интеллектом. Такие системы раньше были ограничены академической средой с жесткими ограничениями. Но теперь Covariant заявляет, что ее система может быть обобщена для сложных условий реального мира и готова штурмом взять на себя складские площади.

На складах есть две категории задач: вещи, требующие ножек, например перемещение ящиков из передней части помещения в заднюю, и вещи, требующие рук, например, сбор предметов и их размещение в нужном месте.Роботы давно находятся на складах, но их успех в основном ограничивался автоматизацией первого вида работ.