Трябва да знаете за роботизираните лагери

Трябва да знаете за роботизираните лагери

Като една от ключовите части на индустриалните роботи, лагерите на роботите се отнасят главно до лагери с тънък профил и кръстосани ролкови лагери. Освен това има хармонични редукторни лагери, линейни лагери, сферични лагери и т.н. Причината, поради която лагерите с тънък профил на промишлените роботи са по-добри от другите лагери: Развитието на съвременните промишлени роботи има тенденция да бъде леко и лагерите трябва да се монтират в ограничено пространство, с малък размер и леко тегло. В същото време високото натоварване на робота, високата точност на въртене, високата стабилност при работа, високата скорост на позициониране, високата повторяема точност на позициониране, дългият живот и високата надеждност изискват опорните лагери на робота да имат висока товароносимост, висока точност, и висока твърдост. , нисък въртящ момент на триене, дълъг живот и др. Лагерите за промишлени роботи са най-подходящи за стави или въртящи се части, въртящи се маси на обработващи центри, въртящи се части на манипулатори, прецизни въртящи се маси, рамена на медицински роботи и др.

Кръстосани ролкови лагери

Търкалящите тела на кръстосани ролкови лагери, като цилиндрични ролки или заострени ролки, са разположени перпендикулярно една на друга върху 90-градусовите V-образни жлебове на търкалящи се повърхности чрез дистанционни елементи. Кръстосаните ролкови лагери могат да издържат на многопосочни натоварвания като радиално натоварване, аксиално натоварване и моментно натоварване. Размерът на вътрешния и външния пръстен е миниатюризиран. Той е много тънък и близък до екстремно малкия размер. Има висока твърдост и точността може да достигне нива P5, P4 и P2, а експлоатационният живот е от 6000 часа.

Лагери на роботи

Отлична точност на въртене

Вътрешната структура на кръстосаните ролкови лагери използва ролки, разположени перпендикулярно на 90° една спрямо друга. Разделители или изолационни блокове са монтирани между ролките, за да предотвратят накланянето или триенето на ролките една в друга, ефективно предотвратявайки въртящия момент. нараства. Освен това няма да има контакт или заключване между ролките; и тъй като вътрешният и външният пръстен са отделни структури. Разстоянието между тях може да се регулира, за да се осигури високо прецизно въртене, дори ако се приложи предварително натоварване.

Лесна инсталация

Външният пръстен или вътрешният пръстен, които са разделени на две части, се фиксират заедно, след като ролките и фиксаторите са монтирани, така че операцията по инсталиране е много проста.

Способност да издържа на големи натоварвания

Тъй като ролките са разположени вертикално една спрямо друга чрез дистанционни елементи върху 90° V-образната търкаляща повърхност, този дизайн позволява кръстосаните ролкови лагери да издържат на големи радиални натоварвания и аксиални натоварвания. Натоварвания и моментни натоварвания във всички посоки.

Спестяване на място за инсталиране

Размерите на вътрешните и външните пръстени на кръстосаните ролкови лагери са сведени до минимум, особено ултратънката структура е близо до границата на малкия размер и има висока твърдост, така че е най-подходяща за съединения или въртящи се части на индустриални роботи, CNC It се използва широко в ротационни маси на обработващи центрове и медицинско оборудване.

Видове кръстосани ролкови лагери

RB (за отделяне на външния пръстен и въртене на вътрешния пръстен): Този сериен модел е основният тип кръстосани цилиндрични ролкови лагери. Размерите на вътрешния и външния пръстен са сведени до минимум. Структурата му е, че външният пръстен е отделен тип, а вътрешният пръстен е интегриран. Дизайнът е подходящ за части, изискващи висока точност на въртене на вътрешния пръстен.

RE (тип разделяне на вътрешен пръстен, тип въртене на външен пръстен): Тази серия от модели е нов модел, базиран на дизайнерската концепция на типа RB. Основните му размери са подобни на типа RB. Структурата му е, че вътрешният пръстен е отделен тип, а външният пръстен е интегриран дизайн, който е подходящ за части, които изискват висока точност на въртене на външния пръстен.

RU (интегриран тип с вътрешен и външен пръстен): Тази серия от модели не изисква фиксиращи фланци и опорни гнезда, тъй като монтажните отвори са обработени. Освен това, благодарение на интегрираната вътрешна и външна пръстеновидна структура със седалка, инсталацията няма почти никакво влияние върху производителността, така че може да се получи стабилна точност на въртене и въртящ момент. Както външните, така и вътрешните пръстени могат да се въртят.

CRB (отделим външен пръстен, въртене на вътрешен пръстен): Неговата структура е ролков лагер с пълен комплект с отделен външен пръстен и интегриран вътрешен пръстен без клетка. Подходящ за машини, изискващи висока точност на въртене на вътрешния пръстен.

CRBC (отделим външен пръстен, въртене на вътрешен пръстен): Неговата структура е, че външният пръстен е отделен, вътрешният пръстен е интегриран дизайн и пълен ролков лагер с клетка. Подходящ за машини, изискващи висока точност на въртене на вътрешния пръстен.

CRBH (интегриран тип вътрешен и външен пръстен): Тази серия от модели има интегриран вътрешен и външен пръстен. Както външните, така и вътрешните пръстени могат да се въртят.

RA (тип разделяне на външен пръстен, въртене на вътрешен пръстен): Тази серия от модели е компактен модел, който намалява дебелината на вътрешните и външните пръстени от типа RB до границата. Подходящ за части, които изискват леко тегло и компактен дизайн, като индустриални роботи и въртящи се части на манипулатори.

RA-C (тип единична пукнатина): Основните размери са същите като тип RA. Тъй като този модел има прорезна структура във външния пръстен, външният пръстен също има висока твърдост, така че може да се използва и за въртене на външния пръстен.

XR/JXR (кръстосани конусовидни ролкови лагери): Този тип лагер има два комплекта канали и ролки, които са комбинирани под прав ъгъл една спрямо друга, а ролките са разположени шахматно и срещуположно. Височината на напречното сечение на лагера е подобна на тази на едноредов лагер, като по този начин спестява място и материал за седалката на лагера. Големият конусен ъгъл и заостреният геометричен дизайн правят общия ефективен обхват на лагера няколко пъти по-голям от ширината на самия лагер. Кръстосаните заострени ролки могат да издържат на големи моменти на преобръщане и са подходящи за машинни инструменти, включително вертикални пробивни машини и шлифовъчни маси, прецизни кръгли индексиращи маси за машинни инструменти, големи машини за фрезоване на зъбни колела, револверни глави, индустриални роботи и др.

Лагери с тънък профил

Напречните сечения на всяка серия от тънкопрофилни лагери са предимно квадратни, а размерите са проектирани да бъдат фиксирани стойности. В същата серия размерът на напречното сечение е постоянен и не се увеличава с увеличаването на вътрешния диаметър, така че се нарича лагер с тънко сечение. Лагерите на роботи с тънък профил се използват най-вече в кръста, лактите, китките и други части на промишлени роботи, които изискват малки напречни сечения и ограничено пространство. Когато вътрешният диаметър е еднакъв, лагерите с тънко сечение съдържат стоманени топки в сравнение със стандартните търкалящи лагери, което подобрява разпределението на силата вътре в лагера, намалява еластичната деформация в контактната точка между стоманените топки и жлеба и подобрява капацитета на лагера . Най-известният Кайдън Тънкият лагер Reali-Slim се състои от седем отворени серии и пет запечатани серии. Има три типа отворени серии: радиален контакт тип C, ъглов контакт тип A и четириточков контакт тип X. Освен това има лагери с тънък профил в сериите 6700, 6800 и 6900, както и опции като капаци за прах, фланци и неръждаема стомана.

Тип А - лагери с тънък профил с ъглов контакт

Кайдън Reali-Slim® Сачмените лагери с ъглов контакт тип А имат достатъчна радиална хлабина, за да създадат голям контактен ъгъл, за да издържат на аксиални натоварвания. Стандартните сачмени лагери с ъглов контакт Reali-Slim® тип A използват изключително дълбоки сачмени канали (25% от диаметъра на сачмата) с контактен ъгъл 30°.

Отличителната черта на Кайдън Тип А лагери с тънък профил е методът на сглобяване. Един пръстен (обикновено външният пръстен) е вдлъбнат, за да се намали едното рамо на канала, така че с помощта на температурната разлика между двата пръстена външният пръстен да може да пасне върху вътрешния пръстен, топката и сепараторния възел. Това осигурява неразглобяем лагер, способен да носи по-големи радиални натоварвания, като същевременно издържа на значителни аксиални сили в една посока. След прилагане на аксиална сила, повърхностите на вътрешния и външния пръстен са приблизително изравнени, за да се сведе до минимум регулирането на предварителното натоварване. Поради тяхната способност за натиск само в една посока лагерите с тънък профил Kaydon тип A обикновено трябва да се монтират по двойки (гръб до гръб, лице в лице, последователно) с друг идентичен лагер, така че да има аксиална сила за установяване и поддържайте контактния ъгъл и минимизирайте хлабината. Аксиално движение при натиск.

тип A ъглови лагери с тънък профил

Гръб до гръб устройствата осигуряват по-голяма твърдост при моментни натоварвания и трябва да се използват, когато разстоянието между отделните лагери е малко или когато се използва двойка съседни лагери.

Лице в лице разположението има по-висок толеранс за несъосност между вала и корпуса, което трябва да се има предвид, когато има няколко двойки лагери на вала. Когато отделните лагери са монтирани лице в лице, те трябва да са на достатъчно разстояние, за да издържат на моментни натоварвания. Ако е необходимо, лицевите двойки могат да бъдат монтирани с друг лагер, за да образуват "фиксирана плаваща" подредба, поддържайки двойката във фиксирана позиция.

Тандемен лагер комплектите имат възможности за еднопосочна тяга и трябва да бъдат монтирани срещу друг лагер или комплект лагери.

Тип C -радиални контактни лагери

Лагерите с радиален контакт Kaydon Type C са предназначени за постигане на контакт между топка и въртене в централната равнина на топката, когато се прилагат чисто радиални натоварвания и няма натиск. Необходимата радиална хлабина може да бъде увеличена или намалена, за да отговори на работните условия.

Сачмените лагери с радиален контакт Kaydon Reali-Slim® Type C са едноредови радиални сачмени лагери с изключително дълбоки сачмени канали в двата пръстена (дълбочина на канала = 25% от диаметъра на сачмата). Лагерът обикновено се сглобява чрез ексцентрично изместване на вътрешния пръстен във външния пръстен, което позволява да се постави половината от броя на топките. След като сачмите са поставени, релсата се позиционира концентрично и сачмите се разпределят по цялата обиколка, за да се позволи сглобяването на сепаратора. Този метод на сглобяване често се нарича "сглобяване на Conrad".

Kaydon Reali Slim тънки лагери с радиален контакт тип C

Друг метод на сглобяване е да се вмъкнат топките в „запълващ жлеб“, създаден чрез нарязване на раменете на пистата на едното или и на двете състезания. Този метод позволява сглобяването на до пълни топки за увеличаване на товароносимостта. При запълнени слотове както динамичните радиални, така и тяговите възможности са компрометирани от прекъсване на пътя на контакт на топката и скоростта на въртене трябва да бъде ограничена. Тънкостенните лагери Kaydon тип C се представят най-добре с хлабина с малък диаметър (междината между топката и шайбата). Стандартните сачмени лагери с радиален контакт Reali-Slim® Type C осигуряват хлабина, която позволява:

  • Сглобяване с намеса между пръстена на лагера и монтажните части

  • Различно термично разширение или свиване на стоманени релси

  • Разминаването между вала и корпуса може да изисква съответно регулиране на хлабината

Тип x четириточкови тънки лагери

Лагерите Kaydon X-тип имат уникална конструкция „Готическа арка“, която позволява четири точки на контакт между топката и каналите. Лагерите с тънко сечение Kaydon Type X се сглобяват по метода Conrad или метода на запълнените канали. Лагерите тип X имат същата дълбочина на каналите като лагерите тип A и тип C (25% от диаметъра на сачмата). Дълбоките канали, съчетани с четириточковата контактна геометрия, позволяват на лагера да издържа на комбинация от радиални, осови и моментни натоварвания. Внедряването на X-лагер на Kaydon наподобява чифт A-лагери в тандем един до друг.

Подобно на лагерите от тип C, лагерите от тип X обикновено имат радиална хлабина. Номиналният контактен ъгъл и капацитетът на натиск на лагерите тип X не зависят от тази хлабина. Напротив, когато тягата или моментното натоварване са големи, хлабината трябва да бъде сведена до минимум, за да се предотврати твърде голям контактен ъгъл. За много приложения, изискващи по-голяма твърдост, лагерите от тип Reali-Slim X са оборудвани с вътрешно предварително натоварване. Това се постига чрез използване на топки с диаметър, по-голям от пространството между каналите. В този случай топките и каналите ще имат известна еластична деформация при липса на външни натоварвания. Лагерите тип X са предназначени за самостоятелна употреба. Използването на два X-лагера на общ вал може да доведе до неприемлив въртящ момент на триене.

Kaydon Reali-Slim тип x четириточкови тънки лагери

Хармонични редукторни лагери

Хармоничният редуктор използва главно гъвкав лагер. Генераторът на хармоници се използва, за да накара flexspline да произведе контролируема еластична деформация. Контролируемата еластична деформация на гъвкавия лагер се използва за предаване на движение и сила. Използва се главно в роботизирани съединения с малки и средни въртящи моменти. , точността е на ниво P5 (някои нива P4), експлоатационният живот е от 6000 часа и има характеристиките на компактна структура, висока точност на движение и голямо съотношение на предаване.

Хармонични редукторни лагери

Ключови технологии на роботизирани лагери

Разработването на съвременни индустриални роботи има тенденция да бъде леко, но лекото тегло и високата производителност са противоречиви. Това изисква дизайнът на лагерите на роботите да бъде напълно оптимизиран. Тънкостенните лагери за индустриални роботи трябва не само да осигурят достатъчна товароносимост, но и да изискват прецизно позициониране и гъвкава работа. Следователно анализът на конструкцията на лагера и определянето на основните параметри не могат да използват само номиналното динамично натоварване като целева функция, но трябва да използват номиналното динамично натоварване като целева функция. Индикатори като твърдост и въртящ момент на триене се използват като обективни функции за извършване на многоцелеви оптимизационен дизайн. В същото време трябва да се използва методът за анализ на крайните елементи на тънкостенни лагери, базиран на деформацията на втулката и рамката.

Нагряване на тънки лагери

(1) Технология за високо прецизно откриване за динамично качество на роботизирани лагери;
(2) Технология за обработка на термична обработка с микродеформация на лагерни пръстени на роботи;
(3) Технология за прецизно шлайфане на лагерен пръстен, базирана на контрол на слоя за влошаване на шлайфането;
(4) Технология за прецизен контрол на отрицателната хлабина на лагерите на роботите;
(5) Прецизна технология за сглобяване на роботизирани лагери;
(6) Безконтактна технология за измерване на лагерни пръстени на роботи;

Фактори, които трябва да имате предвид при избора на лагери за роботи

Моделът на лагера на робота обикновено се избира от техническия персонал на потребителя въз основа на условията на използване и натоварването на поддържащите продукти. Бизнес персоналът основно разбира дали действителното натоварване на потребителя е в съответствие с избрания лагер. Ако лагерът не отговаря на изискванията за употреба, клиентът трябва да бъде посъветван да смени модела възможно най-скоро. Въпреки това, освен ако няма специален продукт, обикновено няма да има проблем при избора на модел.

Избор на хлабина на лагера

Когато купуват лагер, потребителите обикновено само им казват кой модел и клас е и рядко поставят изисквания за хлабината на лагера. Те трябва да разберат условията за използване на лагера. Скоростта, температурата и допустимото отклонение на лагера са пряко свързани с хлабината на лагера. s Избор.

Избор на грес за лагери

Изборът на грес обикновено се основава на скоростта на лагера, температурната устойчивост, изискванията за шум и началния въртящ момент.

Избор на видове уплътнения на лагери

Има два вида уплътнения: контактни уплътнения и безконтактни уплътнения. Контактните уплътнения имат добра прахоустойчивост, но имат голям начален въртящ момент. Безконтактните уплътнения имат малък начален въртящ момент, но ефективността на уплътняване не е толкова добра, колкото контактните уплътнения.

Поддръжка на лагери на роботи

Лагерите на роботите изискват редовно поддръжка. Обичайните методи за поддръжка включват почистване, смяна на масло и смяна на лагери.

(1) Почистване: Лагерите на роботите ще натрупат прах и мръсотия по време на нанасяне, така че те трябва да се почистват редовно, за да се гарантира нормалната работа на лагерите.

(2) Смяна на маслото: Смазочното масло на лагерите на роботите трябва да се сменя редовно, за да се гарантира ефектът на смазване на лагерите.

(3) Сменете лагерите: Ако лагерите на робота са повредени или дефектни, те трябва да бъдат сменени навреме.

Диагностика на неизправности в лагера на робота

Повредите в лагерите на роботите се проявяват главно чрез шум, повишаване на температурата, повишаване на вибрациите и други явления. За диагностика на неизправност на лагера обикновено се изисква анализ на вибрациите и анализ на режима на повреда.

(1) Анализ на вибрациите: Чрез анализ на вибрациите могат да се определят типът, местоположението и причината за повреда на лагера. Анализът на вибрациите може да се извърши с помощта на оборудване като лазерни интерферометри и сензори за ускорение.

(2) Анализ на отказите: Режимите на повреда на лагерите на роботи обикновено включват износване, умора и неправилна поддръжка. Чрез анализ на режима на повреда може да се определи причината за повредата на лагера, така че да се предприемат правилни мерки за ремонт.

Лагерите на роботите са важна част от роботите и различните видове лагери са подходящи за различни сценарии на приложение на роботи. Инсталирането, поддръжката и диагностиката на неизправностите на роботизирани лагери са незаменими звена в производството и приложението на роботите. За да осигурят високо качество и дългосрочна работа на роботите, компаниите трябва да обърнат внимание на избора, инсталирането, поддръжката и диагностиката на неизправностите на лагерите на роботите.