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Sie sollten über Roboterlager Bescheid wissen
Als einer der Schlüsselbestandteile von Industrierobotern beziehen sich Roboterlager hauptsächlich auf Dünnschichtlager und Kreuzrollenlager. Darüber hinaus gibt es harmonische Untersetzungslager, Linearlager, sphärische Lager usw. Der Grund, warum die Dünnschichtlager von Industrierobotern besser sind als andere Lager: Die Entwicklung moderner Industrieroboter ist tendenziell leichtgewichtig und Lager müssen eingebaut werden ein begrenzter Raum, mit geringer Größe und geringem Gewicht. Gleichzeitig erfordern die hohe Belastung, die hohe Rotationsgenauigkeit, die hohe Laufstabilität, die hohe Positioniergeschwindigkeit, die hohe Wiederholpositioniergenauigkeit, die lange Lebensdauer und die hohe Zuverlässigkeit des Roboters, dass die tragenden Roboterlager eine hohe Tragfähigkeit und hohe Präzision aufweisen müssen. und hohe Steifigkeit. , niedriges Reibungsmoment, lange Lebensdauer usw. Lager für Industrieroboter eignen sich am besten für Gelenke oder rotierende Teile, rotierende Tische von Bearbeitungszentren, rotierende Teile von Manipulatoren, Präzisionsdrehtische, medizinische Roboterarme usw.
Die Rollelemente von KreuzrollenlagerB. Zylinderrollen oder Kegelrollen, sind durch Abstandshalter senkrecht zueinander auf den 90-Grad-V-förmigen Nutlaufflächen angeordnet. Kreuzrollenlager können multidirektionalen Belastungen wie Radiallast, Axiallast und Momentlast standhalten. Die Größe der Innen- und Außenringe wurde miniaturisiert. Es ist sehr dünn und kommt der extrem kleinen Größe nahe. Es verfügt über eine hohe Steifigkeit, die Genauigkeit kann die Stufen P5, P4 und P2 erreichen und die Lebensdauer beträgt mehr als 6000 Stunden.
Hervorragende Rotationsgenauigkeit
Der innere Aufbau von Kreuzrollenlagern besteht aus Rollen, die senkrecht im 90°-Winkel zueinander angeordnet sind. Zwischen den Rollen werden Abstandshalter oder Isolationsblöcke angebracht, um zu verhindern, dass die Rollen kippen oder aneinander reiben, wodurch Drehmomente wirksam verhindert werden. Zunahme. Darüber hinaus kommt es zu keinem Kontakt oder Blockieren zwischen den Rollen; und weil der Innen- und der Außenring separate Strukturen sind. Der Abstand zwischen ihnen kann angepasst werden, um eine hochpräzise Drehung auch bei angelegter Vorspannung zu gewährleisten.
Einfache Installation
Der in zwei Teile geteilte Außenring bzw. Innenring wird nach dem Einbau der Rollen und Halter aneinander befestigt, sodass der Einbau sehr einfach ist.
Fähigkeit, großen Belastungen standzuhalten
Da die Rollen durch Abstandshalter auf der 90°-V-Nut-Rollfläche vertikal zueinander angeordnet sind, ermöglicht diese Konstruktion, dass Kreuzrollenlager großen radialen und axialen Belastungen standhalten. Belastungen und Momentbelastungen in alle Richtungen.
Bauraum sparen
Die Abmessungen der Innen- und Außenringe von Kreuzrollenlagern sind minimiert, insbesondere liegt die ultradünne Struktur nahe an der Grenze der Kleingröße und weist eine hohe Steifigkeit auf, sodass sie sich am besten für Gelenke oder rotierende Teile von Industrierobotern, CNC It, eignet wird häufig in Drehtischen von Bearbeitungszentren und medizinischen Geräten verwendet.
Kreuzrollenlagertypen
RB (zur Außenringtrennung und Innenringdrehung): Dieses Serienmodell ist der Grundtyp der gekreuzten Zylinderrollenlager. Die Abmessungen der Innen- und Außenringe werden minimiert. Seine Struktur besteht darin, dass der Außenring ein separater Typ ist und der Innenring integriert ist. Das Design eignet sich für Teile, die eine hohe Rotationsgenauigkeit des Innenrings erfordern.
RE (Innenring-Trenntyp, Außenring-Rotationstyp): Bei dieser Modellreihe handelt es sich um ein neues Modell, das auf dem Designkonzept des RB-Typs basiert. Seine Hauptabmessungen ähneln denen des RB-Typs. Seine Struktur besteht darin, dass der Innenring ein separater Typ und der Außenring ein integriertes Design ist, das für Teile geeignet ist, die eine hohe Rotationsgenauigkeit des Außenrings erfordern.
RU (Typ mit integriertem Innen- und Außenring): Diese Modellserie erfordert keine Befestigungsflansche und Stützsitze, da die Befestigungslöcher bearbeitet wurden. Darüber hinaus hat der Einbau aufgrund der integrierten Innen- und Außenringstruktur mit Sitz nahezu keine Auswirkungen auf die Leistung, sodass eine stabile Rotationsgenauigkeit und ein stabiles Drehmoment erzielt werden können. Sowohl der Außen- als auch der Innenring können rotieren.
CRB (trennbarer Außenring, Innenringrotation): Sein Aufbau ist ein vollrolliges Rollenlager mit einem getrennten Außenring und einem integrierten Innenring ohne Käfig. Geeignet für Maschinen, die eine hohe Rotationsgenauigkeit des Innenrings erfordern.
CRBC (trennbarer Außenring, Drehung des Innenrings): Seine Struktur besteht darin, dass der Außenring getrennt ist, der Innenring ein integriertes Design hat und ein vollrolliges Rollenlager mit Käfig ist. Geeignet für Maschinen, die eine hohe Rotationsgenauigkeit des Innenrings erfordern.
CRBH (Integrierter Innen- und Außenring): Diese Modellreihe verfügt über einen integrierten Innen- und Außenring. Sowohl der Außen- als auch der Innenring können rotieren.
RA (Außenringtrennungstyp, Innenringrotation): Bei dieser Modellreihe handelt es sich um ein kompaktes Modell, das die Dicke der Innen- und Außenringe des RB-Typs bis zum Äußersten reduziert. Geeignet für Teile, die ein geringes Gewicht und eine kompakte Bauweise erfordern, wie z. B. Industrieroboter und rotierende Teile von Manipulatoren.
RA-C (Einzelriss-Typ): Die Hauptabmessungen sind die gleichen wie beim RA-Typ. Da dieses Modell über eine Kerbstruktur im Außenring verfügt, weist der Außenring auch eine hohe Steifigkeit auf, sodass er auch für die Außenringrotation verwendet werden kann.
XR/JXR (gekreuzte Kegelrollenlager): Dieser Lagertyp verfügt über zwei Sätze von Laufbahnen und Rollen, die im rechten Winkel zueinander kombiniert sind, und die Rollen sind versetzt und gegenüberliegend. Die Querschnittshöhe des Lagers ähnelt der eines einreihigen Lagers, wodurch Platz und Lagersitzmaterial eingespart werden. Durch den großen Kegelwinkel und das konische geometrische Design ist die gesamte effektive Spannweite des Lagers um ein Vielfaches größer als die Breite des Lagers selbst. Gekreuzte Kegelrollen halten hohen Kippmomenten stand und eignen sich für Werkzeugmaschinen, einschließlich Vertikalbohrmaschinen und Schleiftische, Präzisions-Rundschalttische für Werkzeugmaschinen, große Wälzfräsmaschinen, Revolver, Industrieroboter usw.
Dünnringlager
Die Querschnitte jeder Serie von Dünnringlager sind größtenteils quadratisch und die Abmessungen sind auf Festwerte ausgelegt. In der gleichen Serie ist die Querschnittsgröße konstant und nimmt mit zunehmendem Innendurchmesser nicht zu, daher spricht man von einem Dünnschichtlager. Dünnschicht-Roboterlager werden hauptsächlich in Taillen, Ellbogen, Handgelenken und anderen Teilen von Industrierobotern verwendet, die kleine Querschnitte und begrenzten Platz erfordern. Bei gleichem Innendurchmesser enthalten Dünnringlager Stahlkugeln als Standardwälzlager, was die Kraftverteilung im Lager verbessert, die elastische Verformung am Kontaktpunkt zwischen Stahlkugeln und Nut verringert und die Tragfähigkeit verbessert . Der bekannteste Kaydon Das Reali-Slim-Dünnringlager besteht aus sieben offenen Serien und fünf abgedichteten Serien. Es gibt drei Arten offener Serien: Radialkontakt Typ C, Schrägkontakt Typ A und Vierpunktkontakt Typ X. Darüber hinaus gibt es Dünnringlager in den Serien 6700, 6800 und 6900 sowie Optionen wie z Staubschutzkappen, Flansche und Edelstahl.
Typ A – Schrägkontakt-Dünnringlager
Kaydon Reali-Slim® Schrägkugellager vom Typ A verfügen über ausreichend Radialspiel, um einen großen Kontaktwinkel zu erzeugen und axialen Belastungen standzuhalten. Standardmäßige Reali-Slim®-Schrägkugellager vom Typ A verwenden extra tiefe Kugelrillen (25 % des Kugeldurchmessers) mit einem Kontaktwinkel von 30°.
Das Unterscheidungsmerkmal von Kaydon Als Montagemethode kommen Dünnringlager vom Typ A zum Einsatz. Ein Ring (normalerweise der Außenring) wird angesenkt, um eine Schulter der Laufbahn zu verkleinern, sodass der Außenring mithilfe des Temperaturunterschieds zwischen den beiden Ringen über die Baugruppe aus Innenring, Kugel und Separator passen kann. Dadurch entsteht ein nicht trennbares Lager, das größere radiale Belastungen aufnehmen kann und gleichzeitig erheblichen axialen Kräften in einer Richtung standhält. Nachdem die Axialkraft ausgeübt wurde, sind die Oberflächen des Innen- und Außenrings annähernd bündig, um die Einstellung der Vorspannung zu minimieren. Aufgrund ihrer Schubfähigkeit nur in einer Richtung sollten Kaydon-Dünnringlager vom Typ A im Allgemeinen paarweise (Rücken an Rücken, Fläche an Fläche, in Reihe) mit einem anderen identischen Lager eingebaut werden, damit eine axiale Kraft zum Aufbau vorhanden ist und halten Sie den Kontaktwinkel aufrecht und minimieren Sie das Spiel. Axiale Bewegung unter Schublast.
Rücken an Rücken Anordnungen bieten eine höhere Steifigkeit bei Momentenbelastungen und sollten verwendet werden, wenn der Abstand zwischen einzelnen Lagern klein ist oder wenn ein Paar benachbarter Lager verwendet wird.
Gespräche von Angesicht zu Angesicht Bei dieser Anordnung besteht eine höhere Toleranz für Fehlausrichtungen zwischen der Welle und dem Gehäuse, was berücksichtigt werden sollte, wenn mehrere Lagerpaare auf der Welle vorhanden sind. Wenn einzelne Lager gegenüberliegend montiert werden, müssen sie einen ausreichenden Abstand haben, um Momentbelastungen standzuhalten. Bei Bedarf können gegenüberliegende Paare mit einem anderen Lager montiert werden, um eine „Festschwimm“-Anordnung zu bilden, die das Paar in einer festen Position hält.
Tandemlager Sätze verfügen über eine unidirektionale Schubfähigkeit und müssen gegenüber einem anderen Lager oder Lagersatz montiert werden.
Typ C – Radialkontaktlager
Kaydon-Radialkontaktlager vom Typ C sind so konzipiert, dass sie einen Kugel-Laufring-Kontakt in der Kugelmittelebene erreichen, wenn rein radiale Lasten aufgebracht werden und kein Schub vorhanden ist. Das erforderliche Radialspiel kann je nach Betriebsbedingungen vergrößert oder verkleinert werden.
Kaydon Reali-Slim® Typ C Radialkontaktkugellager sind einreihige Radialkugellager mit extra tiefen Kugelrillen in beiden Ringen (Rillentiefe = 25 % des Kugeldurchmessers). Der Zusammenbau des Lagers erfolgt üblicherweise durch exzentrisches Verschieben des Innenrings innerhalb des Außenrings, wodurch die halbe Anzahl an Kugeln eingesetzt werden kann. Nach dem Einsetzen der Kugeln wird der Laufring konzentrisch positioniert und die Kugeln werden über den gesamten Umfang verteilt, um den Zusammenbau des Separators zu ermöglichen. Diese Montagemethode wird oft als „Conrad-Montage“ bezeichnet.
Eine andere Montagemethode besteht darin, die Kugeln in eine „Füllnut“ einzusetzen, die durch Einkerben der Laufbahnschultern eines oder beider Laufringe entsteht. Diese Methode ermöglicht den Zusammenbau von bis zu kompletten Kugeln, um die Tragfähigkeit zu erhöhen. Bei gefüllten Schlitzen werden sowohl die dynamischen Radial- als auch Schubfähigkeiten durch eine Unterbrechung des Kugelkontaktpfads beeinträchtigt und die Drehzahl muss begrenzt werden. Dünnwandige Kaydon-Lager vom Typ C erzielen die beste Leistung bei kleinem Durchmesserspiel (dem Spalt zwischen Kugel und Laufring). Standardmäßige Reali-Slim®-Radialkontaktkugellager vom Typ C bieten Spiel, das Folgendes ermöglicht:
Presspassung zwischen Lagerring und Montageteilen
Unterschiedliche thermische Ausdehnung oder Kontraktion von Stahllaufringen
Die Fehlausrichtung zwischen der Welle und dem Gehäuse erfordert möglicherweise eine entsprechende Spielanpassung
Typ x Vierpunkt-Dünnringlager
Kaydon X-Typ-Lager verfügen über eine einzigartige „Gothic Arch“-Konstruktion, die vier Kontaktpunkte zwischen Kugel und Laufbahn ermöglicht. Kaydon-Dünnschichtlager vom Typ X werden nach der Conrad-Methode oder der Methode mit gefüllten Rillen zusammengebaut. Lager vom Typ X haben die gleiche Rillentiefe wie Lager vom Typ A und Typ C (25 % des Kugeldurchmessers). Die tiefen Rillen in Kombination mit der Vierpunkt-Kontaktgeometrie ermöglichen es dem Lager, einer Kombination aus Radial-, Schub- und Momentbelastungen standzuhalten. Die X-Lager-Implementierung von Kaydon ähnelt einem Paar Rücken an Rücken angeordneter A-Lager.
Ähnlich wie C-Lager haben X-Lager normalerweise Radialspiel. Der Nennkontaktwinkel und die Schubkapazität von Lagern des Typs X hängen nicht von diesem Spiel ab. Im Gegenteil, wenn die Schub- oder Momentbelastung groß ist, sollte das Spiel minimiert werden, um zu verhindern, dass der Kontaktwinkel zu groß wird. Für viele Anwendungen, die eine höhere Steifigkeit erfordern, sind Reali-Slim X-Lager mit interner Vorspannung ausgestattet. Dies wird durch die Verwendung von Kugeln erreicht, deren Durchmesser größer ist als der Raum zwischen den Laufbahnen. In diesem Fall kommt es bei fehlenden äußeren Belastungen zu einer gewissen elastischen Verformung der Kugeln und Laufbahnen. Lager vom Typ X sind für den eigenständigen Einsatz konzipiert. Die Verwendung von zwei X-Lagern auf einer gemeinsamen Welle kann zu einem unzulässigen Reibungsmoment führen.
Harmonische Reduzierlager
Der harmonische Reduzierer verwendet hauptsächlich ein flexibles Lager. Der harmonische Generator wird verwendet, um den Flexspline zu einer kontrollierbaren elastischen Verformung zu veranlassen. Die kontrollierbare elastische Verformung des flexiblen Lagers wird zur Übertragung von Bewegung und Kraft genutzt. Es wird hauptsächlich in Robotergelenken mit kleinen und mittleren Drehmomenten eingesetzt. Die Genauigkeit liegt auf P5-Niveau (einige P4-Niveaus), die Lebensdauer beträgt mehr als 6000 Stunden und es zeichnet sich durch eine kompakte Struktur, eine hohe Bewegungsgenauigkeit und ein großes Übersetzungsverhältnis aus.
Schlüsseltechnologien von Roboterlagern
Die Entwicklung moderner Industrieroboter ist tendenziell leichtgewichtig, Leichtbau und hohe Leistung sind jedoch ein Widerspruch. Dies erfordert eine umfassende Optimierung des Designs der Roboterlager. Dünnwandige Lager für Industrieroboter müssen nicht nur eine ausreichende Belastbarkeit gewährleisten, sondern erfordern auch eine präzise Positionierung und einen flexiblen Betrieb. Daher kann bei der Lagerkonstruktionsanalyse und der Bestimmung der Hauptparameter nicht nur die dynamische Nennlast als Zielfunktion verwendet werden, sondern es muss auch die dynamische Nennlast als Zielfunktion verwendet werden. Indikatoren wie Steifigkeit und Reibungsmoment werden als Zielfunktionen verwendet, um einen mehrobjektiven Optimierungsentwurf durchzuführen. Gleichzeitig muss die Finite-Elemente-Analyse dünnwandiger Lager verwendet werden, die auf der Verformung von Hülse und Rahmen basiert.
(1) Hochpräzise Erkennungstechnologie für die dynamische Qualität von Roboterlagern;
(2) Mikroverformungs-Wärmebehandlungstechnologie von Roboterlagerringen;
(3) Lagerring-Präzisionsschleifverarbeitungstechnologie basierend auf der Kontrolle der Schleifverschlechterungsschicht;
(4) Präzise Steuerungstechnologie des negativen Spiels von Roboterlagern;
(5) Präzisionsmontagetechnik von Roboterlagern;
(6) Berührungslose Messtechnik für Roboterlagerringe;
Faktoren, die bei der Auswahl von Roboterlagern zu berücksichtigen sind
Das Roboterlagermodell wird im Allgemeinen vom technischen Personal des Benutzers basierend auf den Einsatzbedingungen und der Belastung der unterstützenden Produkte ausgewählt. Das Geschäftspersonal versteht hauptsächlich, ob die tatsächliche Belastung des Benutzers mit dem ausgewählten Lager übereinstimmt. Sollte das Lager den Nutzungsanforderungen nicht genügen, sollte dem Kunden empfohlen werden, das Modell schnellstmöglich zu wechseln. Sofern es sich jedoch nicht um ein spezielles Produkt handelt, wird die Auswahl des Modells in der Regel kein Problem darstellen.
Auswahl des Lagerspiels
Beim Kauf eines Lagers sagen Anwender in der Regel nur, um welches Modell und welche Qualität es sich handelt, und stellen selten Anforderungen an das Spiel des Lagers. Sie müssen die Einsatzbedingungen des Lagers verstehen. Die Drehzahl, die Temperatur und die Passungstoleranz des Lagers stehen in direktem Zusammenhang mit dem Spiel des Lagers. s Wahl.
Auswahl des Lagerfetts
Die Auswahl des Fetts richtet sich im Allgemeinen nach der Drehzahl des Lagers, der Temperaturbeständigkeit, den Geräuschanforderungen und dem Anlaufdrehmoment.
Auswahl an Lagerdichtungstypen
Es gibt zwei Arten von Dichtungen: berührende Dichtungen und berührungslose Dichtungen. Kontaktdichtungen bieten eine gute Staubdichtigkeit, aber ein großes Anlaufdrehmoment. Berührungslose Dichtungen haben ein geringes Anlaufdrehmoment, aber die Dichtleistung ist nicht so gut wie bei Kontaktdichtungen.
Wartung der Roboterlager
Roboterlager erfordern regelmäßige Wartung. Zu den üblichen Wartungsmethoden gehören Reinigung, Ölwechsel und Lageraustausch.
(1) Reinigung: Roboterlager sammeln sich während der Anwendung Staub und Schmutz an und müssen daher regelmäßig gereinigt werden, um den normalen Betrieb der Lager sicherzustellen.
(2) Ölwechsel: Das Schmieröl der Roboterlager muss regelmäßig ausgetauscht werden, um die Schmierwirkung der Lager sicherzustellen.
(3) Lager austauschen: Wenn die Roboterlager beschädigt oder defekt sind, müssen sie rechtzeitig ausgetauscht werden.
Diagnose von Roboterlagerfehlern
Ausfälle von Roboterlagern äußern sich hauptsächlich durch Lärm, Temperaturanstieg, Vibrationsanstieg und andere Phänomene. Für die Diagnose von Lagerfehlern sind in der Regel eine Vibrationsanalyse und eine Fehlermodusanalyse erforderlich.
(1) Vibrationsanalyse: Durch Schwingungsanalyse können Art, Ort und Ursache des Lagerausfalls ermittelt werden. Die Vibrationsanalyse kann mit Geräten wie Laserinterferometern und Beschleunigungssensoren durchgeführt werden.
(2) Fehleranalyse: Zu den Ausfallarten von Roboterlagern zählen in der Regel Verschleiß, Ermüdung und unsachgemäße Wartung. Durch die Fehlermodusanalyse kann die Ursache eines Lagerausfalls ermittelt werden, sodass die richtigen Reparaturmaßnahmen ergriffen werden können.
Roboterlager sind ein wichtiger Bestandteil von Robotern, und verschiedene Lagertypen eignen sich für unterschiedliche Roboteranwendungsszenarien. Die Installation, Wartung und Fehlerdiagnose von Roboterlagern sind unverzichtbare Glieder in der Roboterproduktion und -anwendung. Um die hohe Qualität und langfristige Leistung von Robotern sicherzustellen, sollten Unternehmen auf die Auswahl, Installation, Wartung und Fehlerdiagnose von Roboterlagern achten.