机器人使飞机改装过程自动化
Zimmer Group HF145-001 系列风冷主轴功率为6 kW，最高转速为24,000 rpm。照片由 Helios 提供
对于飞机改装，Zimmer Group（德国齐尔默集团）?提供了一个风冷主轴，包括 EtherCAT 操作员终端和变频器。照片由新科工程提供
COVID-19大流行病的发生对航空业的打击特别大。数以千计的航班被取消。在某些情况下，整个机队被停放和停产。即使现在，美国的航空客运量仍未恢复。例如，2022年10月13日，有2,396,663人通过TSA机场检查站。这比2020年10月13日的乘客数量增加了一倍多，但与2019年10月13日相比，仍然下降了7%以上。
大流行病缩减的不仅仅是客运量。空运，包括航空邮件，也受到了不利影响。这是因为客机运输的货物约占世界空运量的50%。事实证明，每一片云彩都有一线希望，货运航空公司非常乐意填补这一空白。在过去的两年里，许多航空公司的销售额创下了新高。
在航空货运热潮和网络商务增长的推动下，将闲置客机改装成货机的需求正在增加，这一过程被称为P2F。基于目前的市场，分析家们预计对P2F改装的需求将不断增长，这一趋势将使飞机制造商、维修公司、航空公司和租赁公司受益。
P2F转换在技术上很复杂。它需要高素质的技术人员和大量的零件，这些零件的加工必须协调，以确保及时完成。仅仅在几年前，P2F流程中的许多步骤都是手动进行的。然而，今天，这些过程正越来越多地被自动化。
加强客机的地板结构以适应更重的有效载荷，就是这样一个劳动密集型的过程。它涉及到钻成千上万的孔。为了完成这项任务，总部位于新加坡的ST Engineering Aerospace Ltd.--一家飞机改装专家--依靠一个机器人单元。ST工程公司与同样位于新加坡的Helios应用系统公司合作，设计和建造该单元。
在ST工程公司位于帕亚利巴尔附近的工厂里，机器人单元在波音767-300ER飞机的地板网格上钻了几十个孔，以便按照波音的标准将其改装成货机。为了做到这一点，该单元沿着地板结构移动，使机器人能够按照预定的计划钻孔。该单元位于一个机库中，与改装后的飞机相邻，非常方便。该单元包括一个带有液压升降机的移动平台，一个有效载荷为180公斤的六轴机器人，一个带有Helios公司开发的特殊图像处理系统的臂端工具，一个功率为6千瓦的电主轴，以及一个用于自动换刀的空心柄锥体夹具。
除了同心度和高速等参数外，选择合适的主轴最重要的前提条件是可以通过换刀装置轻松地将其与现有的机器人相匹配。Helios在德国莱茵瑙的自动化专家Zimmer集团找到了它要找的东西。
Zimmer在全球有13个分支机构，其中三个在亚洲。Zimmer向Helios提供了HF145-001系列风冷主轴，该主轴的额定功率为6千瓦，最高转速为24,000转/分。该主轴配备了EtherCAT操作终端、电缆和变频器。该主轴特别适用于具有集成安全技术的精确定位任务。它在低速或高速运行时都能很好地工作。变频器提供了最佳的功率输出，与主轴完美协调。
为了在未来的应用中更加灵活，该主轴被直接安装在一个换刀器上，也是来自Zimmer。换刀器允许主轴与另一个工具或处理单元交换，因此机器人可以完成一个以上的任务。除了工具交换器外，Zimmer还提供了一个用于存放各种工具的存储站。
Zimmer为主轴提供了现场总线连接（EtherCAT），还负责该装置的参数化。Zimmer还在安装期间帮助Helios，并在运行期间提供技术支持。
"由于主轴的刚性设计和非常平稳的运行，即使在较高的速度下，钻孔效果也非常好。你必须记住，这些零件很轻，而且不是完全平坦的，所以视觉系统可以检测每个孔的位置和角度。"项目经理兼Zimmer公司业务发展和战略副总裁Sunil Raibagi说。
Helios对该电池感到满意。"我们很欣赏作为长期合作伙伴的Zimmer集团，并且绝对相信主轴的品质。Zimmer集团提供的服务也给我们留下了特别深刻的印象，他们在整个安装过程中一直在帮助我们。"Helios的总经理Shyi-Herng Kan说。
虽然该机器人目前专注于钻孔平台网格，但 ST Engineering 团队正在与 Helios 合作对机器进行编程，以便它也可用于安装沉头铆钉。ST Engineering 高级副总裁兼创新和持续改进主管 Hui Fung Lee 表示：“我们相信机器人可以很好地处理 [这些类型的过程]。”
在接下来的几个月里，机器人还将被编程为执行其他功能并在其他飞机模型上工作，包括空中客车货机改装。“我们知道 P2F 过程非常复杂，整个转换过程需要很多人。”Lee 解释道：“因此，我们一直在寻找提高生产力的方法。”
Lee 说，适合自动化的任务往往是标准化和高度重复的。从明年开始，ST Engineering 计划通过与空客的合资企业 EFW 为其拥有的 A321-200P2F 改装项目实现地板格栅钻孔自动化。
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关于我们
您是否对机械设备制造领域的高端产品感兴趣？ 您是否想了解自动化技术、缓冲技术、线性技术、成型工艺技术、工具技术和机床技术？
您是否对 Zimmer 面向几乎全部行业所提供的金属、木材、塑料加工技术感到好奇？并且，Zimmer 的背景是什么？是什么在推动我们发展？
您可以在这里一一找到答案。
“与很多进取型初创公司一样，当年，我们起步时只是一家‘车库公司’。但是一点小小的不同在于，我们的车库是从一个牛棚改造而来的”，Günther Zimmer 回忆道。“我们在那里于 1980 年设计并生产出了我们的第一批产品。”
Zimmer 集团所有人 Günther Zimmer 和 Martin Zimmer 继续说道。但是，现在我们不再是孤军奋战，我们拥有了一支实力强大的研发团队、的办公室和生产车间，我们的销售市场遍布全球。南德人口中的“技术基因”、持续的好奇心以及开拓精神让这对兄弟的企业取得了进一步的蓬勃发展。今天，他们共同掌管 Zimmer 集团，员工人已达 1200 人。年销售额超过 1 亿 6 千万欧元。多年来一直保持着两位数的增长。
成功秘诀在于：产品范围非常广泛。如今，Zimmer 集团比以往任何时候都更能代表德国制造的创新生产力。
目标：
技术领先产品、全球化企业、随时提供服务。专业技术工厂销售网络遍布 125 个国家。在各个技术领域中，集团可针对所有部件和解决方案提供全方位透明式服务。专业技术工厂架构清晰，将夹持搬运技术、缓冲技术、线性技术、成型工艺技术、工具技术和机床技术巧妙统一在一起。面向所有行业。一站式。全球——Zimmer 集团是一家全球化企业。
“与很多进取型初创公司一样，当年，我们起步时只是一家‘车库公司’。但是一点小小的不同在于，我们的车库是从一个牛棚改造而来的”，Günther Zimmer 回忆道。“我们在那里于 1980 年设计并生产出了我们的第一批产品。”
Zimmer 集团所有人 Günther Zimmer 和 Martin Zimmer 继续说道。但是，现在我们不再是孤军奋战，我们拥有了一支实力强大的研发团队、高度现代化的办公室和生产车间，我们的销售市场遍布全球。南德人口中的“技术基因”、持续的好奇心以及开拓精神让这对兄弟的企业取得了进一步的蓬勃发展。今天，他们共同掌管 Zimmer 集团，员工人已达 1200 人。年销售额超过 1 亿 6 千万欧元。多年来一直保持着两位数的增长。
成功秘诀在于：产品范围非常广泛。如今，Zimmer 集团比以往任何时候都更能代表德国制造的创新生产力。
目标。
技术领先产品、全球化企业、随时提供服务。专业技术工厂销售网络遍布 125 个国家。在各个技术领域中，集团可针对所有部件和解决方案提供全方位透明式服务。专业技术工厂架构清晰，将夹持搬运技术、缓冲技术、线性技术、成型工艺技术、工具技术和机床技术巧妙统一在一起。面向所有行业。一站式。全球——Zimmer 集团是一家全球化企业。
ZIMMER 专有技术工厂之路上的里程碑。
开始： 车库。 目标： 全球化企业。
1980
ZIMMER GMBH TECHNISCHE WERKST?TTEN, RHEINAU
在 Rheinau-Freistett 成立，它是一家由公司所有人亲自管理的家族企业。公司很快在自动化和夹持装运技术领域的产品研发方面取得了突破性进展。 Zimmer GmbH 很早便站稳脚跟，致力于为知名 OEM 客户研发和生产高度复杂的部件和系统解决方案。 并迅速从之前的车库工厂发展成为了一家高科技企业。 目前，它是具有行业领先地位的制造商之一。 全球客户都将其所研发的标准化机械和设备制造解决方案视为优质产品。 规划、设计、生产和装配机械部件： Zimmer GmbH Technische Werkst?tten 也已经成为一家广受认可且实力超群的技术服务供应商。 十多年以来，这家公司一直都是一家重要的系统供应商。客户包括来自机械和设备制造领域和汽车工业的知名企业。
1999
SOMMER-AUTOMATIC GMBH, ETTLINGEN
并入Zimmer集团，它是一家处于全球领先地位的气动和电动夹持装运技术部件和系统供应商。Sommer-automatic 是行业专家，在夹持装运技术领域具有清晰的定位和全面的产品组合。 与此同时，它与 Zimmer GmbH Technische Werkst?tten 也开展了深入合作。合作成果体现为产品管理及研发领域的各种具有示范意义的流程自动化创新。
2004
ZIMMER GMBH DAEMPFUNGSSYSTEME, RHEINAU
成立。当前，它已经发展成为处于领先地位的家具行业研发合作伙伴，并且是唯一一家缓冲系统和创新型牵引机构（即所谓的柔性缓冲系统，目前也可用于其它行业，比如：汽车领域）的系统合作伙伴。 公司客户包括所有大型衬板和家具制造商。现在，我们公司已经发展成为一家在全球范围内均受到欢迎和认可的研发先锋和设备制造商。
2007
ZIMMER GMBH KUNSTSTOFFTECHNIK, RHEINAU
成立。生产由金属、塑料和合成橡胶制成的系列部件（金属注射成型、塑料压铸、人造橡胶成型技术以及创新型 MIM 技术）。 这家公司将多年经验、高度灵活性和全方位生产能力融合在了一起。从材料研发到自主工具制造和产品研发，再到自主精加工，Zimmer Kunststofftechnik 具备能够贯穿整个流程的技术能力，目前已在市场上确立了自己的特殊领导地位。
2009
新的生产设施 在 Rheinau 购入新厂房 (10,500 m2)
2013
ZIMMER GROUP GMBH, RHEINAU
合并。加强战略定位。首先将两家成功的单独公司合并成为一家有限责任公司 (GmbH)。 Zimmer GmbH Technische Werkst?tten 和 Sommer-automatic GmbH 合并为 Zimmer GmbH。 独立公司 Zimmer GmbH Kunststofftechnik、Zimmer GmbH D?mpfungssysteme 以及 Benz GmbH 未来将与 Zimmer GmbH 一起组成 Zimmer 。 这些公司在这个大家庭中将继续坚定不移地在夹持装运技术、线性技术和工业缓冲技术和柔性缓冲技术这几大技术领域中研发新产品。 共同目标：针对全球市场的一站式服务。 Zimmer 是一家专有技术工厂。
2014
机电一体化
自动化技术领域的机电一体化正蓬勃发展。Zimmer 集团作为智能和电子机械夹爪的先驱，为用户奉上 GEP2000 系列，这款夹爪所能实现的诸多功能，在传统的机械时代是难以想象的。GEP2000 系列的突出之处在于，在完全断电的状态下也能保持夹持力，由此避免机械夹爪过热。另外，大行程和控制方式的自由选择也备受瞩目。
收购/整合 W?KU KUNSTSTOFFTECHNIK
位于 Ottersweier 的 W?ku GmbH Werkzeugbau und Kunststoffspritzguss 及其 50 名员工并入 Zimmer 集团。
2015
人机协作机械夹爪
Cobot，即适用于 human-robot collaboration (HRC) 的机械手款型，正强势占领市场。作为世界领先制造商，Zimmer 集团推出了具有 HRC 能力的机械夹爪。这项创新荣获 2015 年夹持搬运技术大奖。Zimmer 集团在此之后开发出了全世界最全面的 HRC 机械夹爪产品系列。
2016
2016 年的新建车间
2016 年 7 月，Zimmer 集团在 Glockenloch 启动了两座生产车间的扩建工作。通过车间扩建将在未来一到两年内实现规模增长，并提供约 50 个新的专业工作岗位。
2018
太棒了！
斩获四枚大奖、自 IF 设计奖颁奖盛典满载而归之后仅数周，Zimmer 集团再将享有盛誉的红点大奖收入囊中。这一次，Zimmer 集团六度获得高级评审委员会颁发的质量勋章，横跨工业设备、机器和自动化三个类别。
2019
创新与品牌大奖
2019 年，Zimmer 集团的荣誉墙上再添多项大奖：德国品牌大奖（品牌管理行业奖）、德国创新大奖（德国工业赞助的创新奖）以及夹持搬运技术大奖。
