วิธีการเลือกคอบอลเบียริงสัญจรมุมสําหรับหุ่นยนต์: คู่มือ OEM สุดยอด

สรุปการดําเนินงาน

ในหุ่นยนต์ที่ทันสมัยความแม่นยําสูง เครื่องขับเคลื่อนร่วมต้องการความแม่นยําในการหมุนที่พิเศษ ความแข็งแรงทางโครงสร้าง และการตอบสนองแบบไดนามิกภายใต้ภาระ radial และ axial ที่รวมกันหมุนลูกกลองสัมผัสมุมแม่นยําสําหรับหุ่นยนต์ใช้เป็นกระดูกสันหลังโครงสร้างสําหรับแขนที่สอด, โมดูลข้อมือ และหน่วยขับเคลื่อนหุ่นยนต์ร่วมมือ (cobot) การเลือกมุมสัมผัสที่ถูกต้อง, ระดับความอดทน (ISO P4/P5 vs ABEC 7/5),และการตั้งค่าการชะมัดล่วงหน้า ควบคุมการซ้ําของหุ่นยนต์โดยตรงคู่มือทางเทคนิคนี้อธิบาย ปริมาตรวิศวกรรมที่สําคัญและกลยุทธ์การผสมคู่ที่สมควรก่อน เพื่อปรับปรุงการออกแบบสานหุ่นยนต์ในแอปพลิเคชั่นการผลิตในยุโรปและอเมริกาเหนือ.

1สถานการณ์ในอุตสาหกรรม: วิวัฒนาการของหุ่นยนต์

ตลาดหุ่นยนต์โลกกําลังผ่านการเปลี่ยนแปลงรูปแบบโครงสร้าง ตามข้อมูลตลาดจากสหพันธ์หุ่นยนต์สากล (IFR)การติดตั้งหุ่นยนต์อุตสาหกรรมทั่วโลกได้เกิน 500, 000 หน่วยต่อปี โดยหุ่นยนต์ร่วมมือ (cobots) เป็นภาคย่อยที่เติบโตเร็วที่สุดโคบ็อตทํางานร่วมกับเทคนิคมนุษย์ ในเซลล์การผลิตขนาดเล็กความใกล้ชิดนี้นํามาซึ่งข้อจํากัดการออกแบบที่เข้มงวด: ความหนาแน่นของทอร์คที่สูงขึ้น, การเคลื่อนไหวที่ไม่มีการตอบสนอง, ขนาดของเปลือกที่เบาและความรู้สึกในการตอบสนองแรงที่เพิ่มขึ้น

• หุ่นยนต์อุตสาหกรรมประเพณี:โครงสร้างหลอมหนัก ความเร็วสูง กรงความปลอดภัยที่แข็งแรง ความจุภาระระยะกลางแบบมาตรฐาน การทําความเย็นภายนอก
• โคบอทสมัยใหม่และข้อมือที่กระชับกระชับองค์ประกอบที่กระชับกระชับอย่างมาก และมีแกนขุม ขนาดโล่ง หน่วยขับเคลื่อนฮาร์โมนิกที่มีพลังงานสูง ความจุเรียงเรเดียล+แกนสูง และความต้องการการผลิตความร้อนที่ต่ํา

เพื่อบรรลุการควบคุมเส้นทางที่แม่นยําในหุ่นยนต์ที่เชื่อมต่อหลายแกนที่ทันสมัย เครื่องขับเคลื่อนร่วมต้องจัดการกับภาระปริมาตรที่ซับซ้อนภายในพื้นที่น้อยที่สุดหมุนลูกบอลแบบมาตรฐานที่มีช่องลึกจะล้มเหลวภายใต้แรงผลักดันแกนสูงและวินาทีหมุนแบบไดนามิกที่เกิดจากการเคลื่อนไหวเส้นทางหลายแกนส่งผลว่าทีมงานวิศวกรรมทั่วยุโรปและอเมริกาเหนือหมุนลูกกลองสัมผัสมุมสําหรับหุ่นยนต์ที่บูรณาการกับเกียร์คลื่นเครียด (การขับเคลื่อนฮาร์โมนิก) หรือเครื่องลดวงจร

2. การบรรทุกแบบไดนามิคและไคนเมติกในข้อมือของหุ่นยนต์และข้อหุ่นยนต์

การเคลื่อนไหวของข้อยึดของหุ่นยนต์สร้างสรรค์สเตรสเวกเตอร์แบบไดนามิกซ้อน รัฐบาลการแบ่งปันการแบ่งปันการแบ่งปันการแบ่งปันการแบ่งปันการแบ่งปัน

• ความจืดสติ:อุปกรณ์ที่ใช้ได้หนักในปลายแขน (EOAT) สูงสูงสุด
• พลังรังสีแบบไดนามิค:ความเร็วสูงเร่งเร่งและลดความเร็วในระหว่างเส้นทางเลือกและสถานที่
• ความแรงกระตุ้นแกนและแรงกระตุ้น:ภาระที่อุดตันเกิน ทําให้การกระจายกําลังไม่สมมาธิ ระหว่างองค์ประกอบม้วนระหว่างการสลับทิศทางข้อมือ

เลือกมุมสัมผัส: 15° (C) VS 25° (A5) VS 40° (B)

The contact angle (α)—defined as the angle between the line joining the points of contact between the ball and raceways in the radial plane and a line perpendicular to the bearing axis—determines the thrust-carrying capacity versus radial speed capability.

สําหรับ cobots ส่วนใหญ่และหุ่นยนต์อุตสาหกรรมขนาดเล็กและกลางมุมสัมผัส 25°ให้การแก้ไขที่ดีที่สุดระหว่างความแข็งแกร่งแกนและการตอบสนองมอเตอร์ไดนามิค

3. การเปรียบเทียบระดับความละเอียด: ISO P4 / P5 vs ABEC 7 / 5

การซ้ําตําแหน่งสานหุ่นยนต์ขึ้นอยู่กับการออกของหลอดวิศวกรออกแบบต้องประเมินความอนุญาตในการผลิตที่กําหนดโดยหน่วยงานนานาชาติ เช่น มาตรฐาน ISO (ISO 492) และมาตรฐาน ASTM.

ระดับระดับความละเอียด

1. มาตรฐานอุตสาหกรรม:ISO P0 / ABEC 1
2. ความแม่นยําเพิ่มขึ้นISO P6 / ABEC 3
3. ระดับความแม่นยํา:ISO P5 / ABEC 5(แนวโน้มพื้นฐานสําหรับข้อต่อรองของ Cobot)
4. ความแม่นยําสูงสุดISO P4 / ABEC 7(มาตรฐานสําหรับป้อมมือหุ่นยนต์และการขับเคลื่อนฮาร์โมนิก)
5. ความแม่นยําสูงสุดISO P2 / ABEC 9(เครื่องบินและหุ่นยนต์ครึ่งตัว)

มาตรฐานความอดทนที่สําคัญสําหรับหุ่นยนต์

• ระยะการออกของระยะ (Kia):การหลุดออกในวงแหวนภายในจะกําหนดการหมุน Jitter หนุน ISO P4 จะรักษาการหลุดออกในวงกลมต่ํากว่า 2.5 μm (สําหรับขนาดหลุมต่ํากว่า 50 mm)รับประกันผลตอบสนองที่คงที่จากเครื่องรหัสและไม่มีการพูดคุยระหว่างการแทรกแซงเส้นทางความเร็วช้า.
• การออกของแกน (Kea):ป้องกันการเคลื่อนที่แกนระหว่างการโอนภาระแรงผลักดันสูง, รักษาความตรงของเครือเกียร์ในเครื่องลดคลื่นความยืด
• ความอนุญาตในการเจาะและกว้างภายนอก:การควบคุมความละเอียดที่เข้มงวดต่อความละเอียด (d) และ OD (D) ป้องกันการปรับปรุงพิมพ์ที่เกินขีด ซึ่งเปลี่ยนแปลงความสะอาดภายในและการตั้งค่าการบรรทุกก่อน

สําหรับการใช้งานที่จัดการกับวงจรการทํางานที่ต้องการ สารประกอบโครงสร้างต้องการการออกแบบที่แข็งแกร่งหมุนแรงโซลูชั่นในส่วนล่างของสานฐานหุ่นยนต์ (J1 และ J2) ที่มีวินาทีการพลิกและแรงกระแทกที่สูงที่สุด

4. ทําไมเบอร์เกอร์ที่สมองกันก่อนถึงสําคัญ: การตั้งแบบแบบ Duplex & Multiplex

หมุนสัมผัสมุมเดียวยอมรับภาระแกนในทิศทางเดียวเท่านั้นที่ต้องการชุดหมุนยางแบบคู่หรือแบบหลายแบบการใช้คู่ที่ตรงกันกําจัดการสั่นมือระหว่างการประกอบร่วม, ลดเวลาแรงงานโรงงาน OEM และป้องกันความล้มเหลวสนามที่เกิดจากการปรับมือที่ไม่ถูกต้อง

การตั้งค่า Duplex ที่สมองกันก่อน

• Back-to-Back (DB / O-Arrangement) การจัดทําแบบตรงกันเส้นบรรจุภาระต่างกันไปทางแกนบรรจุภาระ การจัดวางนี้ทําให้ความแข็งแรงของแรงกระตุ้นสูงและระยะทางที่มีประสิทธิภาพสูงระหว่างศูนย์บรรจุภาระทําให้มันเป็นการตั้งค่าที่ชอบสําหรับข้อข้อมือหุ่นยนต์ที่เผชิญกับแรงกระตุ้นสูง.
• หน้าต่อหน้า (DF / X-Arrangement):เส้นบรรจุภาระเข้ากันไปทางแกนบรรจุภาระ การจัดทํา DF ทนความผิดเหลี่ยมเล็ก ๆ แต่ให้ความแข็งแรงในขณะน้อยกว่าการจัดทํา DB
• สายด่วน (DT):เส้นทางบรรทุกขนส่งเดินขนาน DT จับคู่ความจูงคู่ในทิศทางเดียว แต่ต้องการการวางคอนเตอร์-สมดุลที่ปลายตรงข้ามของ shaftการกําหนดเบอร์สัมผัสมุมที่ตรงกันก่อนสําหรับ cobots รับประกันว่าออฟเฟสด้านท้ายแหวนภายในและภายนอกถูกบดอย่างแม่นยําในโรงงานเพื่อส่งผลให้มีแรงกดภายในที่แม่นยําเมื่อติดตั้ง.

5กลยุทธ์การบรรทุกก่อน ความมั่นคงทางความร้อนและการหล่อลื่น

การบรรทุกก่อนจะกําจัดการเล่นแบบเรเดียลภายใน, เพิ่มความแข็งแกร่งของโครงสร้าง, รับประกันการกระจายภาระลูกบอลแบบเรียบร้อย, และป้องกันการสลิดขององค์ประกอบม้วนระหว่างการเปลี่ยนแปลงความเร็วอย่างรวดเร็ว

แมทริกซ์การเลือกแบบล่วงหน้า

• ความอ่อน (EL / L):ใช้ในความเร็วสูง คอบอตข้อมือที่มีภาระประโยชน์เบา ที่ต้องการทอมปอร์คการขัดต่ําและการเพิ่มอุณหภูมิอย่างน้อย
• การชะมัดก่อนขนาดกลาง (M):การปรับแต่งแบบมาตรฐานสําหรับข้อหุ่นยนต์ที่สอดคล้อง ความแข็งกระชับโครงสร้าง, ทอร์คคลื่น, และผลงานทางความร้อน
• ความหนาแรง (H):จํากัดสําหรับส่วนผสมฐานหุ่นยนต์อุตสาหกรรมภารกิจหนักที่ต้องการความแข็งแรงของแรงแรงสูงสุดภายใต้ภาระสภาพสภาพสูง

การออกแบบที่เหมาะสมของหมุนยางความแม่นยําปิดความแตกต่างของแรงหมุนการทํางานต่ําโดยการหลีกเลี่ยงการหลุดร้อนที่เกิดจากการขยายความร้อนขององค์ประกอบม้วน

การคัดเลือกไขมันสังเคราะห์สําหรับห้องสะอาดและคอบอททางการแพทย์

การเชื่อมโยงหุ่นยนต์ในโรงงานครึ่งประสาท การบรรจุยา และการใช้งานทางการแพทย์ ต้องการไขมันสังเคราะห์ที่มีการออกก๊าซน้อย และแรงหมุนที่ต่ําPolyalphaolefin (PAO) หรือไขมันสังเคราะห์บนพื้นฐานของเอสเตอร์ที่หนาขึ้นด้วยลิทธิียมคอมพล็กซ์หรือโพลียูเรีย ให้การปรับปรุงน้ํามันย่อยระยะยาวในอุณหภูมิการทํางานตั้งแต่ -40 °C ถึง +130 °Cเพื่อให้มีอายุการใช้งานสูงสุดและป้องกันการกระชับฟริกชั่นหมุนสปิกก่อนกําหนดการบํารุงรักษาหักรายการการทํางานในระหว่างการดูแลหุ่นยนต์ตามกําหนด

6รายการตรวจสอบการคัดเลือก & แมทริกซ์การตัดสินใจด้านวิศวกรรม

ใช้รายการตรวจสอบขั้นตอนต่อไปนี้เมื่อเลือกหมุนสัมผัสมุมสําหรับเครื่องขับเคลื่อนสานหุ่นยนต์:

• 1.คํานวณภาระสมองไดนามิกรวม (P): P = X * Fr + Y * Fa (ที่ X และ Y เป็นตัวแทนของปัจจัยภาระไดนามิก radial และ axial โดยใช้มุมสัมผัส α)
• 2. ตรวจสอบกว้าง Pitch & ขอบพื้นที่:ให้แน่ใจว่ากว้างช่องให้ความสะอาดภายในแกน hollow ที่เหมาะสมสําหรับการนําพลังงาน, เซ็นเซอร์, และสายลมผ่านข้อเชื่อม
• 3การประเมินการบูรณาการ Reducer:หากติดตั้งโดยตรงกับเครื่องขับเคลื่อนฮาร์โมนิก เลือก ISO P4 ชุดเข็มสัมผัสมุมตัดบางที่ตรงกันก่อนเพื่อป้องกันการปรับปรุงโครงสร้างของ flexspline

7คําถามที่พบบ่อย (FAQ)

Q1: ทําไมคอบอทคอนทัคคอลเลเยอร์มุมต่อสนามจึงถูกเลือกมากกว่าคอบอทคอนทัคคอลเลเยอร์รูฟลึก?

A:หัวหินลูกกลมรูฟลึกเป็นหลักในการจัดการกับภาระเรเดียลและแรงแกนจํากัด สายต่อโคบอทต้องเผชิญกับภาระแรงปริมาตรหลายแกนที่ซับซ้อนและภาระแรงผลักดันสองทิศระหว่างการเคลื่อนไหวแขนที่สอด.หมุนสัมผัสมุมรองรับแรง radial และ axial ที่รวมกันสูงในขณะที่ให้ความแข็งแรงของระบบที่ดีกว่าและไม่มีการเล่น axial ภายในภายใต้การอ่อนแรงที่เหมาะสม

คําถามที่ 2: ข้อดีหลักของการใช้คู่หมุนที่สมองกันก่อนในข้อมือหุ่นยนต์คืออะไร?

A:ชุดคู่ที่ตรงกันก่อน (เช่นการจัดทํา DB หรือ DF) มีออฟเฟสวงแหวนพื้นโรงงาน เมื่อติดตั้งและปักต่อกับไหล่แกนพวกมันจะบรรลุความอ่อนแรงภายในโดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องปรับมือที่ซับซ้อนหรือสับสนระหว่างการประกอบ. นี้ลดเวลาการประกอบ OEM ยกเลิกความผิดพลาดของมนุษย์ และรับประกันทอร์คร่วมที่คงที่ตลอดการผลิต

Q3: เมื่อไหร่ผมควรระบุความละเอียดความละเอียด ISO P4 / ABEC 7 แทนที่มาตรฐาน ISO P5 / ABEC 5?

A:ความแม่นยํา ISO P4 ควรถูกระบุเมื่อข้อยึดหุ่นยนต์ของคุณต้องการความซ้ําซ้ําสูง (ต่ํากว่า 10 แอร์ควินาที) การเคลื่อนไหวที่เรียบร้อยในความเร็วต่ําหรือการบูรณาการโดยตรงกับเกียร์คลื่นเครียดแบบไม่มีการตอบโต้ (การขับเคลื่อนฮาร์โมนิก)การออกแบบ radial ที่แน่นกว่า (< 2.5 μm) ป้องกันการผูกฟันเกียร์ ลดการคลื่นของทอร์ค และลดการสั่นสะเทือนในระหว่างการควบคุมการเคลื่อนไหวที่ละเอียด

Q4: การบรรทุกลากลางก่อนจะส่งผลกระทบต่อผลการทํางานของเครื่องยนต์ต่อเนื่องอย่างไร?

A:การชักก่อนที่สูงขึ้นเพิ่มความแข็งแรงของข้อต่อเนื่อง แต่เพิ่มแรงหมุนการคัดกรองการม้วน การชักก่อนที่มากเกินไปทําให้การบริโภคพลังงานสูงขึ้น, สร้างความร้อนเกินภายในกระเป๋าต่อเนื่องที่ปิดและเพิ่มความหน่วงความร้อนของมอเตอร์การเลือกแบบอัตราการอัดลมที่ถูกปรับปรุงให้มีความแข็งแรงของโครงสร้างด้วยการขัดขัดต่ํา ช่วยป้องกันการตัดความร้อนของมอเตอร์ในช่วงวงจรแรงงานสูง

การให้คําปรึกษาทางเทคนิค และการแก้ไขตามความต้องการ

การปรับปรุงการออกแบบสับสนของหุ่นยนต์ ต้องการการสมดุลความสามารถในการแบกภาระ ความแข็งแรง พฤติกรรมทางอุณหภูมิ และความแม่นยําในการหมุนทีมงานวิศวกรรมของเรา custom ผลิตความแม่นยําสูง กลมสัมผัส ballbearings สําหรับหุ่นยนต์มีมุมสัมผัสที่กําหนดเอง ความละเอียดความละเอียด ISO P4/P2 ตัวเลือกลูกกลมไฮบริดเซรามิก และการตั้งแบบแบบ duplex ที่ได้รับการรับรองจากโรงงาน

พร้อมที่จะปรับปรุงการออกแบบของหุ่นยนต์ร่วมของคุณ? ติดต่อเราเพื่อรับตัวอย่างฟรีหรือรับอัตราส่วนจําเพาะวันนี้เพื่อหารือความต้องการการสมัครของคุณ กับทีมวิศวกรผู้สูงอายุของเรา