Powinieneś wiedzieć o łożyskach robotów

Powinieneś wiedzieć o łożyskach robotów

Jako jedna z kluczowych części robotów przemysłowych, łożyska robotów odnoszą się głównie do łożysk cienkościennych i łożysk krzyżowych. Ponadto istnieją łożyska redukcyjne harmonicznych, łożyska liniowe, łożyska sferyczne itp. Powód, dla którego łożyska cienkościenne robotów przemysłowych są lepsze od innych łożysk: Nowoczesne roboty przemysłowe są zwykle lekkie, a łożyska muszą być instalowane w ograniczona przestrzeń, o niewielkich rozmiarach i niewielkiej wadze. Jednocześnie duże obciążenie robota, wysoka dokładność obrotu, wysoka stabilność pracy, duża prędkość pozycjonowania, wysoka dokładność powtarzalnego pozycjonowania, długa żywotność i wysoka niezawodność wymagają, aby łożyska robota nośnego miały wysoką nośność, wysoką precyzję, i wysoką sztywność. , niski moment tarcia, długa żywotność itp. Łożyska do robotów przemysłowych najlepiej nadają się do przegubów lub części obrotowych, stołów obrotowych centrów obróbczych, części obrotowych manipulatorów, precyzyjnych stołów obrotowych, ramion robotów medycznych itp.

Skrzyżowane łożyska wałeczkowe

Elementy toczne skrzyżowane łożyska wałeczkowe, takie jak rolki cylindryczne lub rolki stożkowe, są rozmieszczone prostopadle do siebie na powierzchniach tocznych rowków w kształcie litery V pod kątem 90 stopni, poprzez przekładki. Łożyska krzyżowe mogą wytrzymać obciążenia wielokierunkowe, takie jak obciążenie promieniowe, obciążenie osiowe i obciążenie momentem. Rozmiar pierścieni wewnętrznego i zewnętrznego został zminiaturyzowany. Jest bardzo cienki i zbliżony do ekstremalnie małego rozmiaru. Ma wysoką sztywność, a dokładność może osiągnąć poziomy P5, P4 i P2, a żywotność wynosi ponad 6000 godzin.

Łożyska robota

Doskonała dokładność obrotu

Wewnętrzna konstrukcja łożysk krzyżowych wykorzystuje rolki ułożone prostopadle pod kątem 90° względem siebie. Pomiędzy rolkami instalowane są przekładki lub bloki izolacyjne, aby zapobiec przechylaniu się rolek lub ocieraniu się o siebie, skutecznie zapobiegając momentowi obrotowemu. zwiększyć. Ponadto nie będzie kontaktu ani blokowania pomiędzy rolkami; oraz ponieważ pierścienie wewnętrzny i zewnętrzny są oddzielnymi strukturami. Odstęp między nimi można regulować, aby zapewnić wysoką precyzję obrotu, nawet przy zastosowaniu napięcia wstępnego.

Prosta instalacja

Pierścień zewnętrzny lub pierścień wewnętrzny podzielony na dwie części jest łączony razem po zamontowaniu rolek i elementów ustalających, dzięki czemu operacja montażu jest bardzo prosta.

Zdolność do wytrzymywania dużych obciążeń

Ponieważ rolki są ułożone pionowo względem siebie za pomocą przekładek na powierzchni tocznej z rowkiem V pod kątem 90°, taka konstrukcja umożliwia łożyskom krzyżowym wytrzymywanie dużych obciążeń promieniowych i osiowych. Obciążenia i momenty we wszystkich kierunkach.

Oszczędność miejsca instalacyjnego

Wymiary pierścieni wewnętrznych i zewnętrznych łożysk krzyżowych są zminimalizowane, szczególnie ultracienka konstrukcja jest bliska granicy małych rozmiarów i ma dużą sztywność, dlatego najlepiej nadaje się do przegubów lub części obrotowych robotów przemysłowych, CNC It jest szeroko stosowany w stołach obrotowych centrów obróbczych i sprzęcie medycznym.

Typy łożysk krzyżowych

RB (do oddzielania pierścienia zewnętrznego i obrotu pierścienia wewnętrznego): Ten model seryjny jest podstawowym typem łożysk walcowych skrzyżowanych. Wymiary pierścieni wewnętrznego i zewnętrznego są zminimalizowane. Jego konstrukcja polega na tym, że pierścień zewnętrzny jest oddzielnym typem, a pierścień wewnętrzny jest zintegrowany. Konstrukcja nadaje się do części wymagających dużej dokładności obrotu pierścienia wewnętrznego.

RE (typ separacji pierścienia wewnętrznego, typ obrotu pierścienia zewnętrznego): Ta seria modeli jest nowym modelem opartym na koncepcji konstrukcyjnej typu RB. Jego główne wymiary są zbliżone do typu RB. Jego konstrukcja polega na tym, że pierścień wewnętrzny jest oddzielnym typem, a pierścień zewnętrzny stanowi konstrukcję zintegrowaną, która jest odpowiednia dla części wymagających dużej dokładności obrotu pierścienia zewnętrznego.

RU (typ zintegrowany z pierścieniem wewnętrznym i zewnętrznym): Ta seria modeli nie wymaga kołnierzy mocujących ani gniazd podporowych, ponieważ otwory montażowe zostały przetworzone. Ponadto, dzięki zintegrowanej konstrukcji pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego z gniazdem, montaż nie ma prawie żadnego wpływu na wydajność, dzięki czemu można uzyskać stabilną dokładność obrotu i moment obrotowy. Zarówno pierścień zewnętrzny, jak i wewnętrzny mogą się obracać.

CRB (oddzielny pierścień zewnętrzny, obrót pierścienia wewnętrznego): Jego konstrukcja to łożysko wałeczkowe z pełną liczbą wałeczków z oddzielnym pierścieniem zewnętrznym i zintegrowanym pierścieniem wewnętrznym bez koszyka. Nadaje się do maszyn wymagających dużej dokładności obrotu pierścienia wewnętrznego.

CRBC (oddzielny pierścień zewnętrzny, obrót pierścienia wewnętrznego): Jego konstrukcja polega na tym, że pierścień zewnętrzny jest oddzielony, pierścień wewnętrzny jest konstrukcją zintegrowaną i łożyskiem wałeczkowym z pełnym dopełnieniem z klatką. Nadaje się do maszyn wymagających dużej dokładności obrotu pierścienia wewnętrznego.

CRBH (typ ze zintegrowanym pierścieniem wewnętrznym i zewnętrznym): Ta seria modeli ma zintegrowany pierścień wewnętrzny i zewnętrzny. Zarówno pierścień zewnętrzny, jak i wewnętrzny mogą się obracać.

RA (typ separacji pierścienia zewnętrznego, obrót pierścienia wewnętrznego): Ta seria modeli jest modelem kompaktowym, który do granic możliwości zmniejsza grubość pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego typu RB. Nadaje się do części wymagających lekkości i kompaktowej konstrukcji, takich jak roboty przemysłowe i obrotowe części manipulatorów.

RA-C (typ pojedynczego pęknięcia): Główne wymiary są takie same jak w przypadku typu RA. Ponieważ model ten ma strukturę karbu w pierścieniu zewnętrznym, pierścień zewnętrzny ma również dużą sztywność, dzięki czemu można go również stosować do obracania pierścienia zewnętrznego.

XR/JXR (łożyska stożkowe krzyżowe): Ten typ łożyska ma dwa zestawy bieżni i rolek, które są połączone względem siebie pod kątem prostym, a rolki są przesunięte i przeciwne. Wysokość przekroju poprzecznego łożyska jest podobna do wysokości łożyska jednorzędowego, co pozwala zaoszczędzić miejsce i materiał gniazda łożyska. Duży kąt stożka i zwężająca się konstrukcja geometryczna sprawiają, że całkowita efektywna rozpiętość łożyska jest kilkakrotnie większa od szerokości samego łożyska. Skrzyżowane rolki stożkowe wytrzymują duże momenty wywracające i nadają się do obrabiarek, w tym wytaczarek pionowych i stołów szlifierskich, precyzyjnych okrągłych stołów indeksujących obrabiarek, dużych obrabiarek obwiedniowych, wież, robotów przemysłowych itp.

Łożyska o cienkich przekrojach

Przekroje poprzeczne każdej serii łożyska cienkościenne są przeważnie kwadratowe, a wymiary mają stałe wartości. W tej samej serii rozmiar przekroju poprzecznego jest stały i nie zwiększa się wraz ze wzrostem średnicy wewnętrznej, dlatego nazywa się to łożyskiem cienkościennym. Łożyska robotów o cienkich przekrojach są najczęściej stosowane w pasach, łokciach, nadgarstkach i innych częściach robotów przemysłowych, które wymagają małych przekrojów i ograniczonej przestrzeni. Gdy średnica wewnętrzna jest taka sama, łożyska cienkościenne zawierają kulki stalowe niż standardowe łożyska toczne, co poprawia rozkład siły wewnątrz łożyska, zmniejsza odkształcenie sprężyste w miejscu styku kulek stalowych z rowkiem i poprawia nośność . Najsławniejszy Kaydon Łożysko cienkościenne Reali-Slim składa się z siedmiu serii otwartych i pięciu serii uszczelnionych. Istnieją trzy typy serii otwartych: styk promieniowy typu C, styk kątowy typu A i styk czteropunktowy typu X. Ponadto w serii 6700, 6800 i 6900 dostępne są łożyska cienkościenne, a także opcje takie jak osłony przeciwpyłowe, kołnierze i stal nierdzewna.

Typ A - łożyska cienkościenne skośne

Kaydon Reali-Slim® Łożyska kulkowe skośne typu A mają wystarczający luz promieniowy, aby wytworzyć duży kąt działania i wytrzymać obciążenia osiowe. W standardowych łożyskach kulkowych skośnych Reali-Slim® typu A zastosowano wyjątkowo głębokie rowki kulkowe (25% średnicy kulki) o kącie działania 30°.

Cechą wyróżniającą Kaydon Łożyska cienkościenne typu A to metoda montażu. Jeden pierścień (zwykle pierścień zewnętrzny) jest pogłębiony w celu zmniejszenia jednego występu bieżni, tak że przy pomocy różnicy temperatur pomiędzy dwoma pierścieniami pierścień zewnętrzny może pasować na zespół pierścienia wewnętrznego, kulki i separatora. Zapewnia to nierozłączne łożysko zdolne do przenoszenia większych obciążeń promieniowych, wytrzymując jednocześnie znaczne siły osiowe w jednym kierunku. Po przyłożeniu siły osiowej powierzchnie pierścieni wewnętrznego i zewnętrznego są w przybliżeniu zrównane, aby zminimalizować regulację napięcia wstępnego. Ze względu na zdolność przenoszenia ciągu tylko w jednym kierunku, łożyska cienkościenne Kaydon typu A powinny być zazwyczaj montowane parami (przeciwstawnymi, czołowymi, szeregowymi) z innym identycznym łożyskiem, tak aby siła osiowa była obecna w celu ustalenia i utrzymuj kąt zwilżania i minimalizuj luz. Ruch osiowy pod obciążeniem wzdłużnym.

Łożyska cienkościenne skośne typu A

Z powrotem do tyłu układy zapewniają większą sztywność pod obciążeniem momentowym i należy je stosować, gdy przestrzeń pomiędzy poszczególnymi łożyskami jest mała lub gdy stosowana jest para łożysk sąsiadujących ze sobą.

Twarzą w twarz układ ma wyższą tolerancję na niewspółosiowość pomiędzy wałem a oprawą, co należy wziąć pod uwagę w przypadku, gdy na wale znajduje się wiele par łożysk. Gdy pojedyncze łożyska są montowane twarzą w twarz, muszą być one rozmieszczone w wystarczających odstępach, aby wytrzymać obciążenia momentowe. W razie potrzeby pary skierowane naprzeciw siebie można zamontować z innym łożyskiem, tworząc układ „stałego pływaka”, utrzymujący parę w ustalonej pozycji.

Łożysko tandemowe zestawy mają zdolność jednokierunkowego ciągu i muszą być montowane naprzeciwko innego łożyska lub zestawu łożysk.

Typ C -łożyska promieniowe

Łożyska promieniowe Kaydon typu C zaprojektowano tak, aby zapewniały kontakt kulek z bieżniami w płaszczyźnie środkowej kulki, gdy przyłożone są obciążenia czysto promieniowe i nie występuje opór. Niezbędny luz promieniowy można zwiększyć lub zmniejszyć, aby spełnić warunki pracy.

Łożyska kulkowe poprzeczne Kaydon Reali-Slim® typu C to promieniowe łożyska kulkowe jednorzędowe z wyjątkowo głębokimi rowkami kulkowymi w obu pierścieniach (głębokość rowka = 25% średnicy kulki). Łożysko jest zwykle montowane poprzez mimośrodowe przemieszczenie pierścienia wewnętrznego w pierścieniu zewnętrznym, co pozwala na umieszczenie połowy kulek. Po włożeniu kulek bieżnię ustawia się koncentrycznie, a kulki rozmieszcza się na całym obwodzie tak, aby umożliwić montaż separatora. Ten sposób montażu nazywany jest często „montażem Conrada”.

Łożyska promieniowe Kaydon Reali Slim o cienkim przekroju typu C

Inną metodą montażu jest umieszczenie kulek w „rowku wypełniającym” utworzonym przez nacięcie występów bieżni jednej lub obu bieżni. Metoda ta umożliwia montaż nawet całych kul w celu zwiększenia nośności. W przypadku wypełnionych szczelin zarówno dynamika promieniowa, jak i siła ciągu są zagrożone przez zakłócenie ścieżki kontaktu kulki, a prędkość obrotowa musi być ograniczona. Łożyska cienkościenne Kaydon typu C działają najlepiej przy małym luzie średnicy (przerwa między kulką a bieżnią). Standardowe łożyska kulkowe promieniowe Reali-Slim® typu C zapewniają luz, który umożliwia:

  • Pasowanie z wciskiem pomiędzy bieżnią łożyska a częściami montażowymi

  • Różna rozszerzalność cieplna lub kurczenie się bieżni stalowych

  • Niewspółosiowość pomiędzy wałem a obudową może wymagać odpowiedniej regulacji luzu

Typ x czteropunktowe łożyska cienkościenne

Łożyska Kaydon typu X mają unikalną konstrukcję „Gothic Arch”, która umożliwia cztery punkty styku kulki z bieżnią. Łożyska cienkościenne Kaydon typu X są montowane metodą Conrada lub metodą z wypełnionymi rowkami. Łożyska typu X mają taką samą głębokość rowka jak łożyska typu A i C (25% średnicy kulki). Głębokie rowki w połączeniu z czteropunktową geometrią styku umożliwiają łożysku wytrzymywanie kombinacji obciążeń promieniowych, wzdłużnych i momentowych. Implementacja łożyska X Kaydon przypomina parę łożysk A w tandemie ustawionych tyłem do siebie.

Podobnie jak łożyska typu C, łożyska typu X zwykle mają luz promieniowy. Nominalny kąt działania i zdolność wzdłużna łożysk typu X nie zależą od tego luzu. I odwrotnie, gdy obciążenie ciągiem lub momentem jest duże, luz należy zminimalizować, aby zapobiec zbyt dużemu kątowi zwilżania. Do wielu zastosowań wymagających większej sztywności, łożyska typu Reali-Slim X są wyposażone w wewnętrzne napięcie wstępne. Osiąga się to poprzez zastosowanie kulek o średnicy większej niż przestrzeń pomiędzy bieżniami. W takim przypadku kulki i bieżnie ulegną pewnemu odkształceniu sprężystemu przy braku obciążeń zewnętrznych. Łożyska typu X są przeznaczone do samodzielnego użytku. Użycie dwóch łożysk X na wspólnym wale może spowodować niedopuszczalny moment tarcia.

Łożyska czteropunktowe typu Kaydon Reali-Slim x o cienkim przekroju

Łożyska reduktora harmonicznych

Reduktor harmonicznych wykorzystuje głównie elastyczne łożysko. Generator harmonicznych powoduje, że linia flexspline wytwarza kontrolowane odkształcenie sprężyste. Kontrolowane odkształcenie elastyczne elastycznego łożyska służy do przenoszenia ruchu i mocy. Stosowany jest głównie w przegubach robotów o małych i średnich momentach obrotowych. , dokładność jest na poziomie P5 (niektóre poziomy P4), żywotność wynosi ponad 6000 godzin i ma cechy zwartej konstrukcji, wysokiej dokładności ruchu i dużego przełożenia.

Łożyska reduktora harmonicznych

Kluczowe technologie łożysk robotów

Rozwój nowoczesnych robotów przemysłowych jest zwykle lekki, ale lekkość i wysoka wydajność są ze sobą sprzeczne. Wymaga to pełnej optymalizacji konstrukcji łożysk robota. Łożyska cienkościenne do robotów przemysłowych muszą nie tylko zapewniać wystarczającą nośność, ale także wymagać precyzyjnego pozycjonowania i elastycznego działania. Dlatego też analiza konstrukcji łożyska i określenie głównych parametrów nie może jedynie wykorzystywać znamionowego obciążenia dynamicznego jako funkcji celu, ale musi wykorzystywać znamionowe obciążenie dynamiczne jako funkcję celu. Wskaźniki takie jak sztywność i moment tarcia są wykorzystywane jako funkcje celu w celu przeprowadzenia wielocelowego projektu optymalizacji. Jednocześnie należy zastosować metodę analizy elementów skończonych łożysk cienkościennych w oparciu o odkształcenie tulei i ramy.

Ogrzewanie łożysk o cienkich przekrojach

(1) Bardzo precyzyjna technologia wykrywania zapewniająca dynamiczną jakość łożysk robotów;
(2) Technologia obróbki cieplnej pierścieni łożyskowych robotów poprzez mikroodkształcenia;
(3) Technologia precyzyjnego szlifowania pierścieni łożyskowych oparta na kontroli warstwy niszczącej podczas szlifowania;
(4) Precyzyjna technologia kontroli ujemnego luzu łożysk robota;
(5) Technologia precyzyjnego montażu łożysk robotów;
(6) Bezkontaktowa technologia pomiaru pierścieni łożysk robotów;

Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze łożysk robota

Model łożyska robota jest zazwyczaj wybierany przez personel techniczny użytkownika na podstawie warunków użytkowania i obciążenia produktów wspierających. Personel biznesowy rozumie głównie, czy rzeczywiste obciążenie użytkownika jest zgodne z wybranym łożyskiem. Jeżeli łożysko nie spełnia wymagań użytkowych, należy poinstruować klienta o jak najszybszej zmianie modelu. Jeśli jednak nie ma specjalnego produktu, z wyborem modelu na ogół nie będzie problemu.

Wybór luzu łożyskowego

Kupując łożysko, użytkownicy zazwyczaj informują jedynie o jego modelu i klasie, rzadko podając wymagania dotyczące luzu łożyska. Muszą zrozumieć warunki użytkowania łożyska. Prędkość, temperatura i tolerancja pasowania łożyska są bezpośrednio powiązane z luzem łożyska. Wybór.

Dobór smaru łożyskowego

Wybór smaru opiera się zasadniczo na prędkości łożyska, odporności na temperaturę, wymaganiach dotyczących hałasu i momencie rozruchowym.

Dobór typów uszczelnień łożysk

Istnieją dwa rodzaje uszczelek: uszczelki kontaktowe i uszczelki bezdotykowe. Uszczelnienia kontaktowe charakteryzują się dobrą odpornością na kurz, ale dużym momentem rozruchowym. Uszczelnienia bezkontaktowe mają mały moment rozruchowy, ale skuteczność uszczelniania nie jest tak dobra jak uszczelnienia kontaktowe.

Konserwacja łożysk robota

Łożyska robota wymagają regularnej konserwacji konserwacja. Typowe metody konserwacji obejmują czyszczenie, wymianę oleju i wymianę łożysk.

(1) Czyszczenie: Podczas aplikacji łożyska robota gromadzą kurz i brud, dlatego należy je regularnie czyścić, aby zapewnić normalne działanie łożysk.

(2) Wymiana oleju: Olej smarowy w łożyskach robota należy regularnie wymieniać, aby zapewnić smarowanie łożysk.

(3) Wymień łożyska: Jeśli łożyska robota są uszkodzone lub wadliwe, należy je wymienić na czas.

Diagnostyka usterek łożysk robota

Awarie łożysk robotów objawiają się głównie hałasem, wzrostem temperatury, wzrostem wibracji i innymi zjawiskami. Do diagnostyki uszkodzeń łożysk zwykle wymagana jest analiza drgań i analiza trybu awaryjnego.

(1) Analiza drgań: Poprzez analizę drgań można określić rodzaj, lokalizację i przyczynę uszkodzenia łożyska. Analizę drgań można przeprowadzić za pomocą sprzętu takiego jak interferometry laserowe i czujniki przyspieszenia.

(2) Analiza awarii: Przyczyny awarii łożysk robotów obejmują zwykle zużycie, zmęczenie i niewłaściwą konserwację. Poprzez analizę trybu awaryjnego można określić przyczynę awarii łożyska, aby można było podjąć właściwe środki naprawcze.

Łożyska robotów są ważną częścią robotów, a różne typy łożysk nadają się do różnych scenariuszy zastosowań robotów. Instalacja, konserwacja i diagnostyka usterek łożysk robotów są niezbędnymi ogniwami w produkcji i zastosowaniu robotów. Aby zapewnić wysoką jakość i długoterminową wydajność robotów, firmy powinny zwracać uwagę na wybór, instalację, konserwację i diagnostykę usterek łożysk robotów.