로봇 베어링에 대해 알아야 할 사항

로봇 베어링에 대해 알아야 할 사항

산업용 로봇의 핵심 부품 중 하나인 로봇 베어링은 주로 얇은 단면 베어링과 크로스 롤러 베어링을 말합니다. 그 밖에 하모닉 감속기 베어링, 리니어 베어링, 구면 베어링 등이 있습니다. 산업용 로봇의 얇은 단면 베어링이 다른 베어링보다 우수한 이유: 현대 산업용 로봇의 개발은 경량화되는 경향이 있으며 베어링은 내부에 설치되어야 합니다. 작은 크기와 가벼운 무게로 제한된 공간. 동시에 로봇의 높은 하중, 높은 회전 정확도, 높은 주행 안정성, 높은 포지셔닝 속도, 높은 반복 포지셔닝 정확도, 긴 수명 및 높은 신뢰성을 위해서는 지원 로봇 베어링이 높은 하중 지지력, 높은 정밀도, 그리고 높은 강성. , 낮은 마찰 토크, 긴 수명 등 산업용 로봇용 베어링은 관절이나 회전 부품, 머시닝 센터의 회전 테이블, 매니퓰레이터의 회전 부품, 정밀 회전 테이블, 의료용 로봇 암 등에 가장 적합합니다.

롤링 요소의 교차 롤러 베어링원통형 롤러나 테이퍼형 롤러와 같은 90도 V자형 홈 구름 표면에 스페이서를 통해 서로 수직으로 배열됩니다. 크로스롤러베어링은 레이디얼 하중, 축방향 하중, 모멘트 하중 등 다방향 하중을 견딜 수 있습니다. 내륜과 외륜의 크기가 소형화되었습니다. 매우 얇고 극소형에 가까운 크기입니다. 강성이 높고 정확도가 P5, P4 및 P2 수준에 도달할 수 있으며 서비스 수명은 6000h 이상입니다.

로봇 베어링

뛰어난 회전 정확도

크로스 롤러 베어링의 내부 구조는 서로 90°로 수직으로 배열된 롤러를 사용합니다. 롤러 사이에 스페이서나 아이솔레이션 블록을 설치하여 롤러가 서로 기울어지거나 마찰되는 것을 방지하여 회전 토크를 효과적으로 방지합니다. 증가하다. 또한 롤러 사이에는 접촉이나 잠김이 없습니다. 내부 링과 외부 링이 별도의 구조이기 때문입니다. 예압이 가해진 경우에도 그 사이의 간격을 조정하여 고정밀 회전을 보장할 수 있습니다.

간단한 설치

외륜 또는 두 부분으로 분리된 내륜은 롤러와 리테이너를 설치한 후 함께 고정하므로 설치 작업이 매우 간단합니다.

큰 하중을 견딜 수 있는 능력

롤러는 90° V 홈 구름 표면의 스페이서를 통해 서로 수직으로 배열되어 있기 때문에 이 설계를 통해 크로스 롤러 베어링은 큰 레이디얼 하중과 축 하중을 견딜 수 있습니다. 모든 방향의 하중과 모멘트 하중.

설치 공간 절약

크로스롤러베어링의 내륜과 외륜의 치수를 최소화하였으며, 특히 초박형 구조로 소형의 한계에 가까우며 강성이 높아 산업용 로봇, CNC의 관절이나 회전부품에 가장 적합합니다. 머시닝센터 및 의료기기의 회전테이블에 널리 사용됩니다.

크로스 롤러 베어링 유형

RB (외륜 분리 및 내륜 회전용): 이 시리즈 모델은 크로스 원통형 롤러 베어링의 기본 유형입니다. 내부 링과 외부 링의 치수가 최소화됩니다. 외륜이 분리형이고 내륜이 일체형인 구조입니다. 내륜의 높은 회전 정밀도가 요구되는 부품에 적합한 설계입니다.

RE (내륜 분리형, 외륜 회전형): 이 모델 시리즈는 RB형의 설계 컨셉을 기반으로 한 새로운 모델입니다. 주요 치수는 RB 유형과 유사합니다. 내륜은 분리형, 외륜은 일체형으로 설계한 구조로 되어 있어 외륜의 높은 회전정도를 요구하는 부품에 적합합니다.

RU (내외륜 일체형) : 취부홀 가공을 하였기 때문에 고정플랜지 및 지지시트가 필요 없는 모델입니다. 또한, 내륜과 외륜이 시트 일체형 구조로 되어 있어 장착이 성능에 거의 영향을 주지 않아 안정적인 회전정도와 토크를 얻을 수 있습니다. 외부 링과 내부 링 모두 회전할 수 있습니다.

CRB (분리형 외륜, 내륜 회전): 그 구조는 케이지 없이 분리된 외륜과 통합된 내륜을 갖춘 ​​총 롤러 베어링입니다. 내륜의 높은 회전 정밀도가 요구되는 기계에 적합합니다.

CRBC (분리형 외륜, 내륜 회전): 그 구조는 외륜이 분리되어 있고 내륜이 일체형 설계이며 케이지가 있는 전체 롤러 베어링입니다. 내륜의 높은 회전 정밀도가 요구되는 기계에 적합합니다.

CRBH (내륜과 외륜 일체형): 이 시리즈의 모델은 내륜과 외륜이 일체형입니다. 외부 링과 내부 링 모두 회전할 수 있습니다.

RA (외륜 분리형, 내륜 회전형): 본 시리즈 모델은 RB형의 내륜과 외륜의 두께를 극한까지 줄인 콤팩트 모델입니다. 산업용 로봇, 매니퓰레이터의 회전부품 등 경량화 및 컴팩트한 디자인이 요구되는 부품에 적합합니다.

RA-C (단일 크랙형): 주요 치수는 RA형과 동일합니다. 이 모델은 외륜에 노치 구조를 갖고 있기 때문에 외륜도 강성이 높기 때문에 외륜 회전에도 사용할 수 있습니다.

XR/JXR (크로스 테이퍼 롤러 베어링): 이 유형의 베어링에는 두 세트의 궤도와 롤러가 서로 직각으로 결합되어 있으며 롤러는 서로 반대 방향으로 엇갈려 있습니다. 베어링의 단면 높이는 단열 베어링과 유사하므로 공간과 베어링 시트 재료가 절약됩니다. 큰 원뿔 각도와 테이퍼형 기하학적 설계로 인해 베어링의 전체 유효 범위가 베어링 자체 폭의 몇 배에 달합니다. 크로스 테이퍼 롤러는 높은 전도 모멘트를 견딜 수 있으며 수직 보링 머신 및 그라인더 테이블, 공작 기계 정밀 원형 인덱싱 테이블, 대형 기어 호빙 머신, 터렛, 산업용 로봇 등을 포함한 공작 기계에 적합합니다.

얇은 섹션 베어링

각 시리즈의 단면 얇은 단면 베어링 대부분 정사각형이며 치수는 고정된 값으로 설계되었습니다. 동일한 시리즈에서는 단면 크기가 일정하고 내경이 증가해도 증가하지 않으므로 박형 베어링이라고 합니다. 박형 로봇 베어링은 주로 허리, 팔꿈치, 손목 등 작은 단면적과 제한된 공간이 필요한 산업용 로봇 부품에 사용됩니다. 내경이 동일할 경우 박형 베어링은 표준 구름 베어링보다 강구를 포함하므로 베어링 내부의 힘 분포가 향상되고 강구와 홈 접촉점의 탄성 변형이 감소하며 지지력이 향상됩니다. . 가장 유명한 케이돈 Reali-Slim 얇은 단면 베어링은 6700개의 개방형 시리즈와 6800개의 밀봉형 시리즈로 구성됩니다. 개방형 시리즈에는 레이디얼 접촉 유형 C, 앵귤러 접촉 유형 A, 6900점 접촉 유형 X의 세 가지 유형이 있습니다. 또한 XNUMX, XNUMX 및 XNUMX 시리즈에는 얇은 단면 베어링과 다음과 같은 옵션이 있습니다. 더스트 커버, 플랜지 및 스테인레스 스틸.

A형 - 앵귤러 콘택트 얇은 단면 베어링

케이돈 Reali-Slim® A형 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 축방향 하중에 저항할 수 있는 큰 접촉각을 생성할 수 있을 만큼 충분한 반경방향 틈새를 가지고 있습니다. 표준 Reali-Slim® 유형 A 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 접촉각이 25°인 매우 깊은 볼 홈(볼 직경의 30%)을 사용합니다.

구별되는 특징 케이돈 A형 박형 베어링은 조립 방식입니다. 하나의 링(보통 외부 링)은 궤도의 한쪽 어깨를 줄이기 위해 카운터싱킹되어 두 링 사이의 온도 차이를 통해 외부 링이 내부 링, 볼 및 분리기 어셈블리 위에 끼워질 수 있습니다. 이는 한 방향으로 상당한 축 방향 힘을 견디면서 더 큰 반경방향 하중을 전달할 수 있는 비분리형 베어링을 제공합니다. 축방향 힘이 가해진 후 내부 링과 외부 링의 표면은 예압 조정을 최소화하기 위해 대략 같은 높이가 됩니다. 한 방향으로만 추력을 낼 수 있기 때문에 Kaydon 유형 A 얇은 단면 베어링은 일반적으로 다른 동일한 베어링과 쌍으로(연속, 대면, 직렬) 설치하여 축 방향 힘이 존재하도록 해야 합니다. 접촉각을 유지하고 백래시를 최소화합니다. 스러스트 하중 하에서 축방향 운동.

A형 앵귤러 콘택트 얇은 단면 베어링

연속 배열은 모멘트 하중 하에서 더 큰 강성을 제공하며 개별 베어링 사이의 공간이 작거나 인접한 한 쌍의 베어링이 사용될 때 사용해야 합니다.

대면 배열은 샤프트와 하우징 사이의 정렬 불량에 대해 더 높은 공차를 가지므로 샤프트에 여러 베어링 쌍이 있는 경우 이를 고려해야 합니다. 개별 베어링을 서로 마주보게 장착하는 경우 모멘트 하중을 견딜 수 있을 만큼 충분한 간격을 두어야 합니다. 필요한 경우 마주보는 쌍을 다른 베어링과 함께 장착하여 "고정 플로트" 배열을 형성하고 쌍을 고정된 위치에 유지할 수 있습니다.

탠덤 베어링 세트에는 단방향 추력 기능이 있으므로 다른 베어링이나 베어링 세트 반대편에 장착해야 합니다.

C형 - 방사상 접촉 베어링

Kaydon Type C 레이디얼 접촉 베어링은 순수 레이디얼 하중이 가해지고 추력이 없을 때 볼 중앙 평면에서 볼-레이스 접촉을 달성하도록 설계되었습니다. 필요한 레이디얼 클리어런스는 작동 조건에 맞게 늘리거나 줄일 수 있습니다.

Kaydon Reali-Slim® 유형 C 방사형 접촉 볼 베어링은 두 링 모두에 매우 깊은 볼 홈이 있는 단열 방사형 볼 베어링입니다(홈 깊이 = 볼 직경의 25%). 베어링은 일반적으로 외륜 내에서 내륜의 편심 변위에 의해 조립되므로 삽입할 수 있는 볼 수의 절반이 가능합니다. 볼이 삽입된 후 레이스는 동심원으로 배치되고 볼은 분리기 조립이 가능하도록 전체 원주 주위에 간격을 두고 배치됩니다. 이 조립 방법을 흔히 "콘래드 조립"이라고 합니다.

Kaydon Reali 슬림형 얇은 단면 레이디얼 접촉형 C 베어링

또 다른 조립 방법은 한쪽 또는 양쪽 레이스의 궤도 숄더를 노칭하여 만든 "채우기 홈"에 볼을 삽입하는 것입니다. 이 방법을 사용하면 최대 완전한 볼을 조립하여 부하 용량을 늘릴 수 있습니다. 채워진 슬롯을 사용하면 볼 접촉 경로가 중단되어 동적 방사형 및 추력 기능이 모두 손상되고 회전 속도가 제한되어야 합니다. Kaydon Type C 얇은 벽 베어링은 직경이 작은 클리어런스(볼과 레이스 사이의 간격)에서 가장 잘 작동합니다. 표준 Reali-Slim® Type C 레이디얼 접촉 볼 베어링은 다음과 같은 여유 공간을 제공합니다.

  • 베어링 레이스와 장착 부품 사이의 억지 끼워 맞춤

  • 강철 레이스의 다양한 열팽창 또는 수축

  • 샤프트와 하우징 사이의 정렬 불량으로 인해 해당 간격 조정이 필요할 수 있습니다.

유형 x 4점 얇은 단면 베어링

Kaydon X형 베어링은 볼과 궤도 사이에 25개의 접촉점이 있는 독특한 "고딕 아치" 구조를 가지고 있습니다. Kaydon Type X 얇은 단면 베어링은 Conrad 방법 또는 채워진 홈 방법을 사용하여 조립됩니다. X형 베어링은 A형 및 C형 베어링과 홈 깊이가 동일합니다(볼 직경의 XNUMX%). XNUMX점 접촉 형상과 결합된 깊은 홈을 통해 베어링은 방사형, 스러스트 및 모멘트 하중의 조합을 견딜 수 있습니다. Kaydon X-베어링 구현은 연속적으로 연결된 한 쌍의 A-베어링과 유사합니다.

C형 베어링과 유사하게 X형 베어링은 일반적으로 반경방향 틈새를 갖습니다. X형 베어링의 공칭 접촉각과 추력 용량은 이 간격에 의존하지 않습니다. 반대로 스러스트나 모멘트 하중이 큰 경우 접촉각이 너무 커지지 않도록 간격을 최소화해야 합니다. 더 높은 강성을 요구하는 많은 응용 분야의 경우 Reali-Slim X형 베어링에는 내부 예압이 장착되어 있습니다. 이는 궤도 사이의 공간보다 더 큰 직경의 볼을 사용함으로써 달성됩니다. 이 경우 볼과 궤도는 외부 하중이 없을 때 약간의 탄성 변형을 갖게 됩니다. X형 베어링은 독립형으로 사용하도록 설계되었습니다. 공통 샤프트에 두 개의 X-베어링을 사용하면 허용할 수 없는 마찰 토크가 발생할 수 있습니다.

Kaydon Reali-Slim 유형 x 4점 박형 베어링

고조파 감속기 베어링

하모닉 감속기는 주로 유연한 베어링을 사용합니다. 고조파 발생기는 플렉스플라인이 제어 가능한 탄성 변형을 생성하도록 하는 데 사용됩니다. 유연한 베어링의 제어 가능한 탄성 변형은 동작과 힘을 전달하는 데 사용됩니다. 주로 중소 토크의 로봇 관절에 사용됩니다. , 정확도는 P5 레벨(일부 P4 레벨)이고 서비스 수명은 6000h 이상이며 컴팩트한 구조, 높은 이동 정확도 및 큰 전송률의 특성을 가지고 있습니다.

고조파 감속기 베어링

로봇베어링 핵심기술

현대 산업용 로봇의 개발은 경량화 경향이 있지만, 경량화와 고성능화는 모순적이다. 이를 위해서는 로봇 베어링의 설계가 완전히 최적화되어야 합니다. 산업용 로봇용 벽이 얇은 베어링은 충분한 하중 지지력을 보장해야 할 뿐만 아니라 정확한 위치 지정과 유연한 작동도 필요합니다. 따라서 베어링 설계 분석 및 주요 매개변수 결정에서는 정격 동하중을 목적 함수로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 정격 동하중을 목적 함수로 사용해야 합니다. 강성, 마찰 토크 등의 지표는 다목적 최적화 설계를 수행하기 위한 목적 함수로 사용됩니다. 동시에 페룰과 프레임의 변형을 기반으로 하는 얇은 벽 베어링의 유한 요소 해석 방법을 사용해야 합니다.

얇은 단면 베어링 가열

(1) 로봇 베어링의 동적 품질에 대한 고정밀 감지 기술;
(2) 로봇 베어링 링의 미세 변형 열처리 가공 기술;
(3) 연삭 열화층 제어에 기초한 베어링 링 정밀 연삭 가공 기술.
(4) 로봇 베어링의 네거티브 클리어런스의 정밀 제어 기술;
(5) 로봇 베어링의 정밀 조립 기술;
(6) 로봇 베어링 링의 비접촉 측정 기술;

로봇 베어링을 선택할 때 고려해야 할 요소

로봇 베어링 모델은 일반적으로 지원 제품의 사용 조건 및 하중을 기반으로 사용자 기술 담당자가 선택합니다. 비즈니스 담당자는 주로 사용자의 실제 하중이 선택한 베어링과 일치하는지 여부를 이해합니다. 베어링이 사용 요구 사항을 충족하지 않는 경우 고객에게 가능한 한 빨리 모델을 변경하도록 조언해야 합니다. 하지만 특별한 제품이 없는 한 일반적으로 모델 선택에 문제는 없습니다.

베어링 클리어런스 선택

베어링을 구매할 때 사용자는 일반적으로 그것이 어떤 모델과 등급인지만 말하고 베어링 클리어런스에 대한 요구 사항을 제시하는 경우는 거의 없습니다. 베어링의 사용 조건을 이해해야 합니다. 베어링의 속도, 온도 및 맞춤 공차는 모두 베어링의 간격과 직접적인 관련이 있습니다. 의 선택.

베어링 그리스 선택

그리스 선택은 일반적으로 베어링의 속도, 온도 저항, 소음 요구 사항 및 시동 토크를 기준으로 합니다.

베어링 씰 유형 선택

씰에는 접촉 씰과 비접촉 씰의 두 가지 유형이 있습니다. 접촉 씰은 방진 성능이 우수하지만 시동 토크가 큽니다. 비접촉 씰은 시동 토크가 작지만 씰 성능은 접촉 씰만큼 좋지 않습니다.

로봇 베어링 유지보수

로봇베어링은 정기적인 사용이 필요합니다. 유지. 일반적인 유지 관리 방법에는 청소, 오일 교환, 베어링 교체가 포함됩니다.

(1) 청소: 로봇 베어링은 적용 중에 먼지와 오물이 쌓이므로 베어링의 정상적인 작동을 보장하기 위해 정기적으로 청소해야 합니다.

(2) 오일 교환: 로봇 베어링의 윤활유는 베어링의 윤활 효과를 보장하기 위해 정기적으로 교체해야 합니다.

(3) 베어링 교체: 로봇 베어링이 손상되거나 결함이 있는 경우 적시에 교체해야 합니다.

로봇 베어링 결함 진단

로봇 베어링 고장은 주로 소음, 온도 상승, 진동 증가 및 기타 현상으로 나타납니다. 베어링 결함 진단을 위해서는 일반적으로 진동 분석과 고장 모드 분석이 필요합니다.

(1) 진동분석: 진동분석을 통해 베어링 고장의 종류, 위치, 원인 등을 파악할 수 있습니다. 레이저 간섭계, 가속도 센서 등의 장비를 이용해 진동 분석을 수행할 수 있습니다.

(2) 고장분석: 로봇 베어링의 고장 유형에는 일반적으로 마모, 피로 및 부적절한 유지 관리가 포함됩니다. 고장 모드 분석을 통해 베어링 고장 원인을 파악하고 올바른 수리 조치를 취할 수 있습니다.

로봇 베어링은 로봇의 중요한 부분이며 다양한 유형의 베어링이 다양한 로봇 적용 시나리오에 적합합니다. 로봇 베어링의 설치, 유지 관리 및 결함 진단은 로봇 생산 및 응용에 있어 필수적인 연결 고리입니다. 로봇의 높은 품질과 장기적인 성능을 보장하기 위해 기업은 로봇 베어링의 선택, 설치, 유지 관리 및 결함 진단에 주의를 기울여야 합니다.