Du bør vite om robotlager

Du bør vite om robotlager

Som en av nøkkeldelene til industriroboter refererer robotlagre hovedsakelig til tynnseksjonslagere og kryssrullelagre. I tillegg kommer harmoniske reduksjonslagre, lineære lagre, sfæriske lagre osv. Grunnen til at industriroboters tynnseksjonslagre er bedre enn andre lagre: Utviklingen av moderne industriroboter har en tendens til å være lett, og lagre må installeres i en begrenset plass, med liten størrelse og lav vekt. Samtidig krever robotens høye belastning, høye rotasjonsnøyaktighet, høye kjørestabilitet, høye posisjoneringshastighet, høye gjentatte posisjoneringsnøyaktighet, lange levetid og høye pålitelighet at de støttende robotlagrene må ha høy bæreevne, høy presisjon, og høy stivhet. , lavt friksjonsmoment, lang levetid, etc. Lager for industriroboter er best egnet for ledd eller roterende deler, roterende bord til maskineringssentre, roterende deler av manipulatorer, presisjonsroterende bord, medisinske robotarmer, etc.

Kryssede rullelager

De rullende elementene til kryssede rullelager, slik som sylindriske ruller eller koniske ruller, er anordnet vinkelrett på hverandre på de 90-graders V-formede sporrulleflatene gjennom avstandsstykker. Kryssede rullelagre tåler belastninger i flere retninger som radiell belastning, aksial belastning og momentbelastning. Størrelsen på de indre og ytre ringene er miniatyrisert. Den er veldig tynn og nær den ekstremt lille størrelsen. Den har høy stivhet, og nøyaktigheten kan nå P5, P4 og P2 nivåer, og levetiden er over 6000 timer.

Robotlager

Utmerket rotasjonsnøyaktighet

Den indre strukturen til kryssede rullelagre bruker ruller som er anordnet vinkelrett i 90° til hverandre. Avstandsstykker eller isolasjonsblokker er installert mellom rullene for å forhindre at rullene vipper eller gni mot hverandre, og effektivt forhindrer rotasjonsmoment. øke. I tillegg vil det ikke være kontakt eller låsing mellom rullene; og fordi de indre og ytre ringene er separate strukturer. Avstanden mellom dem kan justeres for å sikre høypresisjonsrotasjon selv om forspenning påføres.

Enkel installasjon

Den ytre ringen eller den indre ringen som er delt i to deler festes sammen etter at rullene og holderne er installert, så installasjonsoperasjonen er veldig enkel.

Evne til å tåle store belastninger

Fordi rullene er anordnet vertikalt i forhold til hverandre gjennom avstandsstykker på 90° V-spor rulleoverflaten, gjør denne utformingen det mulig for kryssede rullelagre å tåle store radielle belastninger og aksiale belastninger. Laster og momentlaster i alle retninger.

Sparer installasjonsplass

Dimensjonene til de indre og ytre ringene til kryssede rullelagre er minimert, spesielt den ultratynne strukturen er nær grensen for liten størrelse og har høy stivhet, så den er mest egnet for ledd eller roterende deler av industriroboter, CNC It er mye brukt i roterende bord til maskineringssentre og medisinsk utstyr.

Kryssede rullelagertyper

RB (for ytre ring separasjon og indre ring rotasjon): Denne seriemodellen er den grunnleggende typen kryssede sylindriske rullelager. Dimensjonene til de indre og ytre ringene er minimalisert. Dens struktur er at den ytre ringen er en egen type og den indre ringen er integrert. Designet er egnet for deler som krever høy rotasjonsnøyaktighet av den indre ringen.

RE (innerring separasjonstype, ytre ringrotasjonstype): Denne serien av modeller er en ny modell basert på designkonseptet til RB-typen. Hoveddimensjonene ligner på RB-typen. Dens struktur er at den indre ringen er en egen type og den ytre ringen er en integrert design, som er egnet for deler som krever høy rotasjonsnøyaktighet av den ytre ringen.

RU (integrert type indre og ytre ring): Denne serien av modeller krever ikke festeflenser og støtteseter fordi monteringshullene er behandlet. I tillegg, på grunn av den integrerte indre og ytre ringstrukturen med et sete, har installasjonen nesten ingen innvirkning på ytelsen, slik at stabil rotasjonsnøyaktighet og dreiemoment kan oppnås. Både den ytre og den indre ringen kan rotere.

CRB (separerbar ytre ring, rotasjon av indre ring): Strukturen er et komplett rullelager med en separert ytre ring og en integrert indre ring uten bur. Egnet for maskiner som krever høy rotasjonsnøyaktighet av den indre ringen.

CRBC (separerbar ytre ring, rotasjon av indre ring): Strukturen er at den ytre ringen er separert, den indre ringen er en integrert design, og et komplett rullelager med et bur. Egnet for maskiner som krever høy rotasjonsnøyaktighet av den indre ringen.

CRBH (integrert type indre og ytre ring): Denne serien med modeller har en integrert indre og ytre ring. Både den ytre og den indre ringen kan rotere.

RA (ytre ring separasjonstype, indre ring rotasjon): Denne serien av modeller er en kompakt modell som reduserer tykkelsen på de indre og ytre ringene av RB-typen til det ytterste. Egnet for deler som krever lav vekt og kompakt design, som industriroboter og roterende deler av manipulatorer.

RA-C (enkelt sprekktype): Hovedmålene er de samme som RA-type. Siden denne modellen har en hakkstruktur i den ytre ringen, har den ytre ringen også høy stivhet, slik at den også kan brukes til ytre ringrotasjon.

XR/JXR (kryssede koniske rullelager): Denne typen lager har to sett med løpebaner og ruller, som er kombinert i rette vinkler på hverandre, og rullene er forskjøvet og motsatt. Tverrsnittshøyden på lageret er lik den for et enrads lager, og sparer dermed plass og lagersetemateriale. Den store kjeglevinkelen og den koniske geometriske utformingen gjør lagerets samlede effektive spenn flere ganger bredden til selve lageret. Kryssavsmalnende valser tåler høye veltemomenter og er egnet for verktøymaskiner, inkludert vertikale boremaskiner og slipebord, presisjonssirkulære indekseringsbord for maskinverktøy, store tannhjulsmaskiner, tårn, industriroboter, etc.

Tynne seksjonslagere

Tverrsnittene av hver serie av tynnseksjonslagere er for det meste kvadratiske, og dimensjonene er designet for å være faste verdier. I samme serie er tverrsnittsstørrelsen konstant og øker ikke med økningen av den indre diameteren, så det kalles et tynnseksjonslager. Tynne robotlager brukes mest i midjer, albuer, håndledd og andre deler av industriroboter som krever små tverrsnitt og begrenset plass. Når den indre diameteren er den samme, inneholder tynnseksjonslagere stålkuler enn standard rullelagre, noe som forbedrer kraftfordelingen inne i lageret, reduserer den elastiske deformasjonen ved kontaktpunktet mellom stålkulene og sporet, og forbedrer bæreevnen. . Den mest kjente Kaydon Reali-Slim tynnseksjonslager er sammensatt av syv åpne serier og fem forseglede serier. Det finnes tre typer åpne serier: radialkontakt type C, vinkelkontakt type A og firepunktskontakt type X. I tillegg finnes tynnseksjonslagere i 6700, 6800, og 6900-serien, samt alternativer som f.eks. støvdeksler, flenser og rustfritt stål.

Type A - vinkelkontakt tynnseksjonslagere

Kaydon Reali-Slim® Type A vinkelkontaktkulelager har tilstrekkelig radiell klaring til å skape en stor kontaktvinkel for å motstå aksiale belastninger. Standard Reali-Slim® Type A vinkelkontaktkulelager bruker ekstra dype kulespor (25 % av kulediameteren) med en kontaktvinkel på 30°.

Det særtrekk ved Kaydon Type A tynnseksjonslagere er monteringsmetoden. Den ene ringen (vanligvis den ytre ringen) er forsenket for å redusere den ene skulderen av løpebanen slik at den ytre ringen kan passe over den indre ringen, kulen og separatorenheten ved hjelp av temperaturforskjellen mellom de to ringene. Dette gir et ikke-separerbart lager som er i stand til å bære større radielle belastninger samtidig som det motstår betydelige aksiale krefter i én retning. Etter at aksial kraft er påført, er overflatene til de indre og ytre ringene omtrent i flukt for å minimere forhåndsbelastningsjustering. På grunn av deres skyveevne i bare én retning, bør Kaydon Type A tynnseksjonslagere vanligvis installeres i par (rygg-mot-rygg, side-til-ansikt, i serie) med et annet identisk lager slik at aksialkraft er tilstede for å etablere og opprettholde kontaktvinkelen og minimere tilbakeslag. Aksial bevegelse under skyvebelastning.

type A vinkelkontakt tynnseksjonslagere

Rygg mot rygg arrangementer gir større stivhet under momentbelastninger og bør brukes når avstanden mellom individuelle lagre er liten eller når et par tilstøtende lagre brukes.

Ansikt til ansikt arrangementet har en høyere toleranse for feiljustering mellom akselen og huset, noe som bør vurderes når det er flere lagerpar på akselen. Når individuelle lagre monteres ansikt til ansikt, må de ha tilstrekkelig avstand til å motstå momentbelastninger. Om nødvendig kan motstående par monteres med et annet lager for å danne et "fast flyte"-arrangement, som holder paret i en fast posisjon.

Tandemlager sett har enveis skyvekraft og må monteres på motsatt side av et annet lager eller lagersett.

Type C -radiale kontaktlager

Kaydon Type C radielle kontaktlager er utformet for å oppnå kule-til-bane-kontakt i kulesenterplanet når det påføres rent radielle belastninger og ingen skyvekraft er tilstede. Nødvendig radiell klaring kan økes eller reduseres for å møte driftsforholdene.

Kaydon Reali-Slim® Type C radielle kontaktkulelager er enrads radielle kulelager med ekstra dype kulespor i begge ringene (spordybde = 25 % av kulediameter). Lageret monteres vanligvis ved eksentrisk forskyvning av den indre ringen innenfor den ytre ringen, noe som gjør at halvparten av antall kuler kan settes inn. Etter at kulene er satt inn, plasseres ringen konsentrisk og kulene er plassert rundt hele omkretsen for å tillate montering av separatoren. Denne monteringsmetoden kalles ofte "Conrad-montering".

Kaydon Reali Slanke, tynne radialkontaktlager type C

En annen monteringsmetode er å sette ballene inn i et "fyllingsspor" som er opprettet ved å hakke i løpebanens skuldre på en eller begge løpene. Denne metoden gjør det mulig å sette sammen opptil komplette kuler for å øke lastekapasiteten. Med fylte spor blir både dynamiske radielle og skyveevne kompromittert av forstyrrelse av kulekontaktbanen, og rotasjonshastigheten må begrenses. Kaydon Type C tynnveggede lagre fungerer best med klaring med liten diameter (gapet mellom kulen og banen). Standard Reali-Slim® Type C radielle kontaktkulelager gir klaring som tillater:

  • Interferenspasning mellom lagerbane og monteringsdeler

  • Ulik termisk ekspansjon eller sammentrekning av stålløp

  • Feiljusteringen mellom akselen og huset kan kreve tilsvarende klaringsjustering

Type x firepunkts tynnseksjonslagere

Kaydon X-type lagre har en unik "Gothic Arch"-konstruksjon som tillater fire kontaktpunkter mellom kulen og løpebanen. Kaydon Type X tynnseksjonslagere monteres ved hjelp av Conrad-metoden eller fylt spor-metoden. Type X-lagre har samme spordybde som Type A- og Type C-lagre (25 % av kulediameteren). De dype sporene kombinert med firepunktskontaktgeometrien gjør at lageret kan motstå en kombinasjon av radial-, skyve- og momentbelastninger. Kaydon X-lagerimplementeringen ligner et par A-lagre i tandem rygg-mot-rygg.

I likhet med C-type lagre har X-type lagre vanligvis radiell klaring. Den nominelle kontaktvinkelen og skyvekapasiteten til type X-lagre avhenger ikke av denne klaringen. Tvert imot, når skyvekraften eller momentbelastningen er stor, bør klaringen minimeres for å forhindre at kontaktvinkelen blir for stor. For mange bruksområder som krever større stivhet, er Reali-Slim X-type lagre utstyrt med intern forspenning. Dette oppnås ved å bruke kuler med en diameter som er større enn mellomrommet mellom løpebanene. I dette tilfellet vil kulene og løpebanene ha en viss elastisk deformasjon i fravær av ytre belastninger. Type X-lagre er designet for frittstående bruk. Bruk av to X-lagre på en felles aksel kan gi uakseptabelt friksjonsmoment.

Kaydon Reali-Slim type x firepunkts tynnseksjonslagere

Harmoniske reduksjonslagre

Den harmoniske reduseringen bruker hovedsakelig et fleksibelt lager. Den harmoniske generatoren brukes til å få flexspline til å produsere kontrollerbar elastisk deformasjon. Den kontrollerbare elastiske deformasjonen av det fleksible lageret brukes til å overføre bevegelse og kraft. Den brukes hovedsakelig i robotledd med små og mellomstore dreiemoment. , nøyaktigheten er på P5-nivå (noen P4-nivåer), levetiden er over 6000 timer, og den har egenskapene til kompakt struktur, høy bevegelsesnøyaktighet og stort utvekslingsforhold.

Harmoniske reduksjonslagre

Nøkkelteknologier for robotlager

Utviklingen av moderne industriroboter har en tendens til å være lett, men lett og høy ytelse er motstridende. Dette krever at utformingen av robotlager er fullt optimalisert. Tynnveggede lagre for industriroboter skal ikke bare sikre tilstrekkelig bæreevne, men også kreve presis posisjonering og fleksibel drift. Derfor kan lagerdesignanalysen og bestemmelsen av hovedparametrene ikke bare bruke den nominelle dynamiske belastningen som målfunksjonen, men må bruke den nominelle dynamiske belastningen som målfunksjonen. Indikatorer som stivhet og friksjonsmoment brukes som objektive funksjoner for å utføre multi-objektiv optimaliseringsdesign. Samtidig må den endelige elementanalysemetoden for tynnveggede lagre basert på deformasjonen av ferrul og ramme brukes.

Tynnseksjonslageroppvarming

(1) Høypresisjonsdeteksjonsteknologi for dynamisk kvalitet på robotlager;
(2) Mikrodeformasjon varmebehandlingsteknologi for robotlagerringer;
(3) Bearing ring presisjon sliping prosesseringsteknologi basert på sliping forringelse lag kontroll;
(4) Nøyaktig kontrollteknologi for negativ klaring av robotlagre;
(5) Presisjonsmonteringsteknologi for robotlager;
(6) Berøringsfri måleteknologi for robotlagerringer;

Faktorer å vurdere når du velger robotlager

Robotlagermodellen velges vanligvis av brukerens tekniske personell basert på bruksforholdene og belastningen til støtteproduktene. Forretningspersonell forstår hovedsakelig om den faktiske belastningen til brukeren stemmer overens med det valgte lageret. Hvis lageret ikke oppfyller brukskravene, bør kunden rådes til å bytte modell så snart som mulig. Men med mindre det er et spesialprodukt, vil det generelt ikke være noe problem å velge modell.

Valg av lagerklaring

Ved kjøp av et lager forteller brukerne vanligvis bare hvilken modell og kvalitet det er, og stiller sjelden krav til lagerets klaring. De må forstå lagerets bruksforhold. Lagerets hastighet, temperatur og tilpasningstoleranse er alle direkte relatert til lagerets klaring. s Valg.

Valg av lagerfett

Valget av fett er generelt basert på lagerets hastighet, temperaturmotstand, støykrav og startmoment.

Utvalg av lagertetningstyper

Det finnes to typer tetninger: kontaktpakninger og berøringsfrie tetninger. Kontakttetninger har god støvtett ytelse, men stort startmoment. Berøringsfrie tetninger har lite startmoment, men tetningsytelsen er ikke like god som kontakttetninger.

Vedlikehold av robotlager

Robotlager krever regelmessige vedlikehold. Vanlige vedlikeholdsmetoder inkluderer rengjøring, oljeskift og lagerbytte.

(1) Rengjøring: Robotlagre vil samle støv og skitt under påføring, så de må rengjøres regelmessig for å sikre normal drift av lagrene.

(2) Oljeskift: Smøreoljen til robotlagrene må skiftes regelmessig for å sikre smøreeffekten til lagrene.

(3) Bytt lagre: Hvis robotlagrene er skadet eller defekte, må de skiftes ut i tide.

Diagnose av robotlagerfeil

Robotlagerfeil manifesteres hovedsakelig av støy, temperaturøkning, vibrasjonsøkning og andre fenomener. For lagerfeildiagnose kreves vanligvis vibrasjonsanalyse og feilmodusanalyse.

(1) Vibrasjonsanalyse: Gjennom vibrasjonsanalyse kan type, plassering og årsak til lagersvikt bestemmes. Vibrasjonsanalyse kan utføres ved hjelp av utstyr som laserinterferometre og akselerasjonssensorer.

(2) Feilanalyse: Feilmoduser for robotlager inkluderer vanligvis slitasje, tretthet og feil vedlikehold. Gjennom feilmodusanalyse kan årsaken til lagersvikt bestemmes slik at korrekte reparasjonstiltak kan iverksettes.

Robotlager er en viktig del av roboter, og ulike typer lagre er egnet for ulike robotapplikasjonsscenarier. Installasjon, vedlikehold og feildiagnostisering av robotlagre er uunnværlige ledd i robotproduksjon og -applikasjon. For å sikre høy kvalitet og langsiktig ytelse til roboter, bør bedrifter ta hensyn til valg, installasjon, vedlikehold og feildiagnose av robotlager.