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Dovresti conoscere i cuscinetti dei robot
Essendo una delle parti chiave dei robot industriali, i cuscinetti dei robot si riferiscono principalmente a cuscinetti a sezione sottile e cuscinetti a rulli incrociati. Inoltre, ci sono cuscinetti di riduzione armonica, cuscinetti lineari, cuscinetti sferici, ecc. Il motivo per cui i cuscinetti a sezione sottile dei robot industriali sono migliori di altri cuscinetti: lo sviluppo dei moderni robot industriali tende ad essere leggero e i cuscinetti devono essere installati in uno spazio limitato, con dimensioni ridotte e peso leggero. Allo stesso tempo, l'elevato carico del robot, l'elevata precisione di rotazione, l'elevata stabilità di funzionamento, l'elevata velocità di posizionamento, l'elevata precisione di posizionamento ripetuto, la lunga durata e l'elevata affidabilità richiedono che i cuscinetti di supporto del robot abbiano un'elevata capacità di carico, un'elevata precisione, ed elevata rigidità. , coppia a basso attrito, lunga durata, ecc. I cuscinetti per robot industriali sono più adatti per giunti o parti rotanti, tavole rotanti di centri di lavoro, parti rotanti di manipolatori, tavole rotanti di precisione, bracci di robot medici, ecc.
Gli elementi volventi di cuscinetti a rulli incrociati, come rulli cilindrici o rulli conici, sono disposti perpendicolarmente tra loro sulle superfici di rotolamento con scanalatura a V a 90 gradi attraverso distanziatori. I cuscinetti a rulli incrociati possono sopportare carichi multidirezionali come carico radiale, carico assiale e carico momento. La dimensione degli anelli interni ed esterni è stata miniaturizzata. È molto sottile e vicino alle dimensioni estremamente ridotte. Ha un'elevata rigidità e la precisione può raggiungere i livelli P5, P4 e P2 e la durata è di 6000 ore.
Eccellente precisione di rotazione
La struttura interna dei cuscinetti a rulli incrociati utilizza rulli disposti perpendicolarmente a 90° tra loro. Distanziatori o blocchi isolanti sono installati tra i rulli per evitare che i rulli si inclini o sfreghino l'uno contro l'altro, prevenendo efficacemente la coppia rotazionale. aumento. Inoltre non vi sarà alcun contatto o bloccaggio tra i rulli; e perché gli anelli interno ed esterno sono strutture separate. La distanza tra loro può essere regolata per garantire una rotazione ad alta precisione anche se viene applicato il precarico.
installazione semplice
L'anello esterno o l'anello interno separato in due parti viene fissato insieme dopo l'installazione dei rulli e dei fermi, quindi l'operazione di installazione è molto semplice.
Capacità di sopportare grandi carichi
Poiché i rulli sono disposti verticalmente tra loro tramite distanziatori sulla superficie di rotolamento con scanalatura a V di 90°, questo design consente ai cuscinetti a rulli incrociati di resistere a grandi carichi radiali e assiali. Carichi e carichi di momento in tutte le direzioni.
Risparmio di spazio di installazione
Le dimensioni degli anelli interno ed esterno dei cuscinetti a rulli incrociati sono ridotte al minimo, in particolare la struttura ultrasottile è vicina al limite delle dimensioni ridotte e ha un'elevata rigidità, quindi è più adatta per giunti o parti rotanti di robot industriali, CNC It è ampiamente utilizzato nelle tavole rotanti dei centri di lavoro e nelle apparecchiature medicali.
Tipi di cuscinetti a rulli incrociati
RB (per la separazione dell'anello esterno e la rotazione dell'anello interno): questo modello di serie è il tipo base di cuscinetti a rulli cilindrici incrociati. Le dimensioni degli anelli interni ed esterni sono ridotte al minimo. La sua struttura prevede che l'anello esterno sia di tipo separato e l'anello interno sia integrato. Il design è adatto per parti che richiedono un'elevata precisione di rotazione dell'anello interno.
RE (tipo con separazione dell'anello interno, tipo con rotazione dell'anello esterno): questa serie di modelli è un nuovo modello basato sul concetto di design del tipo RB. Le sue dimensioni principali sono simili al tipo RB. La sua struttura prevede che l'anello interno sia di tipo separato e l'anello esterno abbia un design integrato, adatto per parti che richiedono un'elevata precisione di rotazione dell'anello esterno.
RU (tipo integrato con anello interno ed esterno): Questa serie di modelli non necessita di flange di fissaggio e sedi di supporto perché i fori di montaggio sono stati lavorati. Inoltre, grazie alla struttura integrata dell'anello interno ed esterno con sede, l'installazione non ha quasi alcun impatto sulle prestazioni, quindi è possibile ottenere precisione di rotazione e coppia stabili. Sia l'anello esterno che quello interno possono ruotare.
CRB (anello esterno separabile, rotazione dell'anello interno): La sua struttura è un cuscinetto a rulli a pieno riempimento con un anello esterno separato e un anello interno integrato senza gabbia. Adatto per macchinari che richiedono un'elevata precisione di rotazione dell'anello interno.
CRBC (anello esterno separabile, rotazione dell'anello interno): la sua struttura prevede che l'anello esterno sia separato, l'anello interno abbia un design integrato e un cuscinetto a rulli a pieno riempimento con gabbia. Adatto per macchinari che richiedono un'elevata precisione di rotazione dell'anello interno.
CRBH (tipo integrato con anello interno ed esterno): questa serie di modelli ha un anello interno ed esterno integrati. Sia l'anello esterno che quello interno possono ruotare.
RA (tipo con separazione dell'anello esterno, rotazione dell'anello interno): questa serie di modelli è un modello compatto che riduce al limite lo spessore degli anelli interno ed esterno del tipo RB. Adatto per parti che richiedono peso leggero e design compatto, come robot industriali e parti rotanti di manipolatori.
RA-C (tipo a fessura singola): le dimensioni principali sono le stesse del tipo RA. Poiché questo modello ha una struttura dentellata nell'anello esterno, anche l'anello esterno ha un'elevata rigidità, quindi può essere utilizzato anche per la rotazione dell'anello esterno.
XR/JXR (cuscinetti a rulli conici incrociati): questo tipo di cuscinetto ha due serie di piste e rulli, che sono combinati ad angolo retto tra loro, e i rulli sono sfalsati e opposti. L'altezza della sezione trasversale del cuscinetto è simile a quella di un cuscinetto a fila singola, risparmiando così spazio e materiale della sede del cuscinetto. L'ampio angolo del cono e il design geometrico rastremato rendono la portata effettiva complessiva del cuscinetto diverse volte la larghezza del cuscinetto stesso. I rulli conici incrociati possono sopportare elevati momenti ribaltanti e sono adatti per macchine utensili, comprese alesatrici verticali e tavole smerigliatrici, tavole circolari di precisione per macchine utensili, dentatrici di grandi dimensioni, torrette, robot industriali, ecc.
Cuscinetti a sezione sottile
Le sezioni trasversali di ciascuna serie di cuscinetti a sezione sottile sono per lo più quadrati e le dimensioni sono progettate per essere valori fissi. Nella stessa serie, la dimensione della sezione trasversale è costante e non aumenta con l'aumento del diametro interno, per questo viene chiamato cuscinetto a sezione sottile. I cuscinetti per robot a sezione sottile vengono utilizzati principalmente in vita, gomiti, polsi e altre parti di robot industriali che richiedono sezioni trasversali ridotte e spazio limitato. Quando il diametro interno è lo stesso, i cuscinetti a sezione sottile contengono sfere d'acciaio rispetto ai cuscinetti volventi standard, il che migliora la distribuzione della forza all'interno del cuscinetto, riduce la deformazione elastica nel punto di contatto tra le sfere d'acciaio e la scanalatura e migliora la capacità del cuscinetto . Il più famoso Kaydon Il cuscinetto a sezione sottile Reali-Slim è composto da sette serie aperte e cinque serie sigillate. Esistono tre tipi di serie aperte: contatto radiale tipo C, contatto angolare tipo A e contatto a quattro punti X. Inoltre, nelle serie 6700, 6800 e 6900 sono disponibili cuscinetti a sezione sottile, nonché opzioni come coperture antipolvere, flange e acciaio inossidabile.
Tipo A: cuscinetti a sezione sottile a contatto angolare
Kaydon Reali-Slim® I cuscinetti a sfere a contatto obliquo di tipo A hanno un gioco radiale sufficiente per creare un ampio angolo di contatto per resistere ai carichi assiali. I cuscinetti a sfere a contatto obliquo standard Reali-Slim® di tipo A utilizzano scanalature delle sfere extra profonde (25% del diametro della sfera) con un angolo di contatto di 30°.
La caratteristica distintiva di Kaydon I cuscinetti a sezione sottile di tipo A sono il metodo di assemblaggio. Un anello (solitamente l'anello esterno) è svasato per ridurre uno spallamento della pista in modo che, con l'aiuto della differenza di temperatura tra i due anelli, l'anello esterno possa adattarsi al gruppo anello interno, sfera e separatore. Ciò fornisce un cuscinetto non separabile in grado di sopportare carichi radiali maggiori resistendo allo stesso tempo a considerevoli forze assiali in una direzione. Dopo l'applicazione della forza assiale, le superfici degli anelli interno ed esterno sono approssimativamente a livello per ridurre al minimo la regolazione del precarico. A causa della loro capacità di spinta in una sola direzione, i cuscinetti a sezione sottile Kaydon tipo A dovrebbero generalmente essere installati in coppia (schiena a schiena, faccia a faccia, in serie) con un altro cuscinetto identico in modo che sia presente la forza assiale per stabilire e mantenere l'angolo di contatto e ridurre al minimo il gioco. Movimento assiale sotto carico di spinta.
Back-to-back Le disposizioni forniscono una maggiore rigidità sotto carichi di momento e devono essere utilizzate quando lo spazio tra i singoli cuscinetti è ridotto o quando viene utilizzata una coppia di cuscinetti adiacenti.
Faccia a faccia La disposizione ha una tolleranza maggiore per il disallineamento tra l'albero e l'alloggiamento, che deve essere considerato quando sono presenti più coppie di cuscinetti sull'albero. Quando i singoli cuscinetti sono montati faccia a faccia, devono essere sufficientemente distanziati per resistere ai carichi di momento. Se necessario, le coppie affacciate possono essere montate con un altro cuscinetto per formare una disposizione “flottante fissa”, mantenendo la coppia in una posizione fissa.
Cuscinetto tandem i set hanno capacità di spinta unidirezionale e devono essere montati di fronte a un altro cuscinetto o set di cuscinetti.
Cuscinetti a contatto radiale di tipo C
I cuscinetti a contatto radiale Kaydon tipo C sono progettati per ottenere il contatto tra sfera e pista nel piano centrale della sfera quando vengono applicati carichi puramente radiali e non è presente alcuna spinta. Il gioco radiale necessario può essere aumentato o diminuito per soddisfare le condizioni operative.
I cuscinetti a sfere a contatto radiale Kaydon Reali-Slim® tipo C sono cuscinetti a sfere radiali a corona singola con scanalature delle sfere extra profonde in entrambi gli anelli (profondità della scanalatura = 25% del diametro della sfera). Il cuscinetto viene solitamente assemblato mediante spostamento eccentrico dell'anello interno all'interno dell'anello esterno, che consente di inserire la metà del numero di sfere. Dopo l'inserimento delle sfere, la pista viene posizionata concentricamente e le sfere vengono distanziate su tutta la circonferenza per consentire il montaggio del separatore. Questo metodo di assemblaggio è spesso chiamato “assemblaggio Conrad”.
Un altro metodo di assemblaggio consiste nell'inserire le sfere in una “scanalatura di riempimento” creata intagliando le spalle della pista di una o entrambe le piste. Questo metodo consente l'assemblaggio di sfere fino a complete per aumentare la capacità di carico. Con le fessure riempite, sia le capacità dinamiche radiali che di spinta sono compromesse dall'interruzione del percorso di contatto della sfera e la velocità di rotazione deve essere limitata. I cuscinetti a parete sottile Kaydon di tipo C funzionano meglio con un gioco di diametro ridotto (lo spazio tra la sfera e la pista). I cuscinetti a sfere a contatto radiale Reali-Slim® tipo C standard forniscono un gioco che consente:
Interferenza tra la pista del cuscinetto e le parti di montaggio
Diversa dilatazione o contrazione termica delle piste d'acciaio
Il disallineamento tra l'albero e l'alloggiamento può richiedere una corrispondente regolazione del gioco
Tipo x cuscinetti a sezione sottile a quattro punti
I cuscinetti Kaydon di tipo X hanno un'esclusiva struttura ad "arco gotico" che consente quattro punti di contatto tra la sfera e la pista. I cuscinetti a sezione sottile Kaydon Type X sono assemblati utilizzando il metodo Conrad o il metodo della scanalatura riempita. I cuscinetti di tipo X hanno la stessa profondità della scanalatura dei cuscinetti di tipo A e di tipo C (25% del diametro della sfera). Le scanalature profonde combinate con la geometria a quattro punti di contatto consentono al cuscinetto di resistere a una combinazione di carichi radiali, di spinta e di momento. L'implementazione del cuscinetto X Kaydon assomiglia a una coppia di cuscinetti A in tandem uno dopo l'altro.
Similmente ai cuscinetti di tipo C, i cuscinetti di tipo X hanno solitamente un gioco radiale. L'angolo di contatto nominale e la capacità di spinta dei cuscinetti di tipo X non dipendono da questo gioco. Al contrario, quando la spinta o il momento di carico sono elevati, il gioco dovrebbe essere ridotto al minimo per evitare che l'angolo di contatto sia troppo ampio. Per molte applicazioni che richiedono maggiore rigidità, i cuscinetti Reali-Slim tipo X sono dotati di precarico interno. Ciò si ottiene utilizzando sfere di diametro maggiore dello spazio tra le piste. In questo caso le sfere e le piste subiranno una certa deformazione elastica in assenza di carichi esterni. I cuscinetti di tipo X sono progettati per l'uso autonomo. L'utilizzo di due cuscinetti X su un albero comune può produrre una coppia di attrito inaccettabile.
Cuscinetti riduttori armonici
Il riduttore armonico utilizza principalmente un cuscinetto flessibile. Il generatore armonico viene utilizzato per far sì che il flexspline produca una deformazione elastica controllabile. La deformazione elastica controllabile del cuscinetto flessibile viene utilizzata per trasmettere movimento e potenza. Viene utilizzato principalmente nei giunti di robot con coppie piccole e medie. , la precisione è al livello P5 (alcuni livelli P4), la durata è di 6000 ore e presenta le caratteristiche di struttura compatta, elevata precisione di movimento e ampio rapporto di trasmissione.
Tecnologie chiave dei cuscinetti per robot
Lo sviluppo dei moderni robot industriali tende ad essere leggero, ma leggerezza e prestazioni elevate sono contraddizioni. Ciò richiede che la progettazione dei cuscinetti dei robot sia completamente ottimizzata. I cuscinetti a pareti sottili per robot industriali non devono solo garantire una capacità di carico sufficiente, ma richiedono anche un posizionamento preciso e un funzionamento flessibile. Pertanto, l’analisi della progettazione del cuscinetto e la determinazione dei parametri principali non possono utilizzare solo il carico dinamico nominale come funzione obiettivo, ma devono utilizzare il carico dinamico nominale come funzione obiettivo. Indicatori come la rigidezza e la coppia di attrito vengono utilizzati come funzioni obiettivo per eseguire la progettazione di ottimizzazione multi-obiettivo. Allo stesso tempo, deve essere utilizzato il metodo di analisi degli elementi finiti dei cuscinetti a pareti sottili basato sulla deformazione della virola e del telaio.
(1) Tecnologia di rilevamento ad alta precisione per la qualità dinamica dei cuscinetti del robot;
(2) Tecnologia di trattamento termico con microdeformazione degli anelli dei cuscinetti dei robot;
(3) Tecnologia di lavorazione della rettifica di precisione dell'anello del cuscinetto basata sul controllo dello strato di deterioramento della rettifica;
(4) Tecnologia di controllo precisa del gioco negativo dei cuscinetti del robot;
(5) Tecnologia di assemblaggio di precisione dei cuscinetti dei robot;
(6) Tecnologia di misurazione senza contatto per anelli di cuscinetti di robot;
Fattori da considerare nella scelta dei cuscinetti per robot
Il modello del cuscinetto del robot viene generalmente selezionato dal personale tecnico dell'utente in base alle condizioni di utilizzo e al carico dei prodotti di supporto. Il personale aziendale comprende principalmente se il carico effettivo dell'utente è coerente con il cuscinetto selezionato. Se il cuscinetto non soddisfa i requisiti di utilizzo, si consiglia al cliente di cambiare modello il prima possibile. Tuttavia, a meno che non ci sia un prodotto speciale, generalmente non ci saranno problemi nella scelta del modello.
Selezione del gioco dei cuscinetti
Quando acquistano un cuscinetto, gli utenti generalmente dicono solo di quale modello e qualità si tratta, e raramente specificano i requisiti relativi al gioco del cuscinetto. Devono comprendere le condizioni di utilizzo del cuscinetto. La velocità, la temperatura e la tolleranza di adattamento del cuscinetto sono tutte direttamente correlate al gioco del cuscinetto. s Scelta.
Scelta del grasso per cuscinetti
La scelta del grasso si basa generalmente sulla velocità del cuscinetto, sulla resistenza alla temperatura, sui requisiti di rumorosità e sulla coppia di spunto.
Selezione dei tipi di tenute dei cuscinetti
Esistono due tipi di sigilli: sigilli a contatto e sigilli senza contatto. Le tenute a contatto hanno buone prestazioni antipolvere ma un'elevata coppia di avviamento. Le tenute senza contatto hanno una coppia di avviamento ridotta, ma le prestazioni di tenuta non sono buone quanto quelle delle tenute a contatto.
Manutenzione dei cuscinetti del robot
I cuscinetti del robot richiedono regolari manutenzione. I metodi di manutenzione comuni includono la pulizia, il cambio dell'olio e la sostituzione dei cuscinetti.
(1) Pulizia: i cuscinetti del robot accumulano polvere e sporco durante l'applicazione, quindi devono essere puliti regolarmente per garantire il normale funzionamento dei cuscinetti.
(2) Cambio dell'olio: l'olio lubrificante dei cuscinetti del robot deve essere sostituito regolarmente per garantire l'effetto lubrificante dei cuscinetti.
(3) Sostituire i cuscinetti: se i cuscinetti del robot sono danneggiati o difettosi, devono essere sostituiti in tempo.
Diagnosi dei guasti ai cuscinetti dei robot
I guasti ai cuscinetti dei robot si manifestano principalmente con rumore, aumento della temperatura, aumento delle vibrazioni e altri fenomeni. Per la diagnosi dei guasti ai cuscinetti, di solito sono necessarie l’analisi delle vibrazioni e l’analisi delle modalità di guasto.
(1) Analisi delle vibrazioni: Attraverso l'analisi delle vibrazioni è possibile determinare il tipo, la posizione e la causa del cedimento dei cuscinetti. L'analisi delle vibrazioni può essere eseguita utilizzando apparecchiature come interferometri laser e sensori di accelerazione.
(2) Analisi dei guasti: Le modalità di guasto dei cuscinetti dei robot solitamente includono usura, fatica e manutenzione impropria. Attraverso l'analisi delle modalità di guasto è possibile determinare la causa del cedimento dei cuscinetti in modo da poter adottare le misure di riparazione corrette.
I cuscinetti per robot sono una parte importante dei robot e diversi tipi di cuscinetti sono adatti a diversi scenari di applicazione dei robot. L'installazione, la manutenzione e la diagnosi dei guasti dei cuscinetti dei robot sono anelli indispensabili nella produzione e nell'applicazione dei robot. Per garantire l’alta qualità e le prestazioni a lungo termine dei robot, le aziende dovrebbero prestare attenzione alla selezione, installazione, manutenzione e diagnosi dei guasti dei cuscinetti dei robot.