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释放双手,先进的电动技术让重复性劳作更轻松!

供稿:福尔哈贝传动技术(太仓)有限公司 2018/10/8 11:24:20
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展会回顾

Faulhaber于2018年9月6-9日在武汉国际博览中心举行的第十九届中国国际机电产品博览会中取得了圆满成功!

  

随着中部地区市场的发展,Faulhaber在该展会中也吸引了众多参观者驻足咨询。

  

我们也欢迎其他观众通过Faulhaber微信公众号或官网联系方式随时垂询!

    

接下来,欢迎大家开启本期的案例分析!

      

患过“鼠标手”以及受过网球肘折磨的人都深知其苦,这在医学上称为RSI综合症(因频繁重复运动而导致的损伤)。

成千上万次的重复动作,哪怕是幅度极小的运动也会给肌肉、肌腱和神经造成过度及长久损伤。如果鼠标手是因为操作电脑造成的,那么酒庄和果园的劳动者也同样遇到这一问题,因为他们必须无休止地修剪枝杈,最后变成“剪刀手”。

  

直流电机可减轻电动修枝剪的重量

  

为了防止重复运动造成损伤,并为人体肌肉提供支持,人们通常使用电动修枝剪。由意大利厂商Campagnola生产的“牡丹”型修枝剪因重量轻、功率小而深受广受欢迎。

   

值得一提的是,该厂商搭配的是FAULHABER直流电机,能以最轻重量实现最高效率。

   

每颗葡萄树每年会发出数十个芽,但只有一到两个能满足葡萄酒的生产需求。所有多余的芽都需从根部直接剪除,其余的芽也需进行修剪,因此每个芽至少需剪一次。每英亩地有5000到一万颗葡萄树,在葡萄生长期间,每英亩大约需10万次修剪动作。

果树的修剪同样如此,哪怕是小树,比如密集种植的果树,也要经过千百次修剪。水果和葡萄酒的质量很大程度上取决于修枝技术是否良好。

    

每次修剪都需要手臂和双手出力,时间长了必然会产生劳损,因此患上RSI的风险非常高,尤其是在修枝季节。为防止这种情况发生,设备制造商开发了机械式修枝剪,这对技术也提出了相应要求。

    

起初,气动系统是唯一的机械式解决方案,即便现在,您也能在秋冬季节听到葡萄园传出的压缩机声音。而电动修枝剪使用的是电池工作,通常束在操作人员的腰上,中间通过一根短电线连接。

   

电池取代压缩机

    

若将动力传递到修枝剪上,输送压力的压缩空气软管需100多米长。虽然气动修枝剪仍是剪切粗枝杈的最佳技术方案,但操作起来非常不便,尤其是在葡萄生长季节。这是因为操作者每完成一排树的修剪,必须反复调整压缩机的位置,以便修剪下一排果树。

电动修枝剪使用电池工作,该电池通常束在操作人员的腰带上,中间通过一根短电线连接。

  

若用电力取代压缩空气则需使用重量轻的锂电池。这样,操作人员就能在各排果树之间随意走动。电池通常固定在操作人员的腰带上,通过一根短电线与电动修枝剪连接,而电机则集成在修枝剪的手柄上,以施加必要的作用力。

 

修枝的最佳拍档

  

位于意大利北部Bologna市的制造商Campagnola决定开发一种修枝剪,以减轻果园的劳动负担。电机是至关重要的部件,不仅是因其重量。

   

FAULHABER负责该项目的Christian Lucini介绍到:“驱动系统的扭矩必须足够大,同时还需最大限度地减轻重量,能高速运行以便快速剪除枝杈。由于需在负荷不断变化的工况下频繁启停,修枝剪还必须在启动后即刻产生充足的剪切力,并将能耗降到最低,以最大限度地提高运行时间。

驱动系统需产生大扭矩,并最大限度地减轻重量,同时还需高速运行,以快速剪除枝杈。

   

Campagnola根据这些标准进行了一系列的测试,并对不同厂商的驱动系统进行类比。最终,FAULHABER生产的2657 CR直流微电机在横向比较中占据明显优势。

   

该电机的重量只有156克,整套驱动系统比其他电机加齿轮传动装置的组合还要轻80克。此外,这套组合系统的高效率和低能耗可保证每次充电后连续使用10小时,比同类产品电池的工作时间高出20%。

  

重量最轻的理想选择

   

“牡丹”型是Campagnola生产的重量最轻的修枝剪,也是市场上最轻的型号之一。它每分钟可实现70次修剪,有自动和手动两种工作模式。

  

在自动模式下,当按下开关后,剪切刃即刻完全闭合。在手动模式下,剪切刃随手指动作运动,也就是说,电机能非常精确地做出反应,输出功率需按照手指运动准确调整。直流电机可精准地对动作进行协调管理。修枝剪还能保护驱动系统的电线,如果检测到剪切刃之间有电线,修枝剪就会自动停止工作。

剪切计数器还能记录工作时间,并详细监控剪切运动,这便于操作人员适时休息。Campagnola建议在40万次修剪后进行大修,因为这些设备在修剪葡萄树和果树时是连续运行的,对于大型企业更是如此。除了需承受这类持续负荷之外,修枝剪还需正常使用4到5年。通过连续运行充分证明了FAULHABER直流微电机的强悍性能和高度可靠性。

审核编辑(简伶俐)
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