Промышленные применения подшипниковых решений
Подшипники для робототехники и автоматизации
Использование роботов и систем автоматизации продолжает стремительно расти во всех отраслях промышленности, особенно в производстве, по мере того как компании осознают их потенциал в снижении затрат, увеличении объемов выпуска, а также повышении эффективности и конкурентоспособности.
Типичные применения промышленных роботов включают сварку, окраску, сборку, инспекцию продукции и тестирование. С развитием технологий автоматизация демонстрирует экспоненциальный рост показателей выносливости, скорости и точности, что делает распространенным использование более чувствительных решений в медицинском секторе и других высокотехнологичных областях.
Поскольку работа этой техники основана на тщательно скоординированном программном движении по двум или более осям, подшипники играют ключевую роль в управлении движением. Использование высокоточных подшипников является неотъемлемым фактором при проектировании и обслуживании таких систем. Для обеспечения долговечности и производительности необходимо правильно определять тип, материал и смазку подшипников.
Однорядные шариковые подшипники глубокого зацепления (размеры варьируются от миниатюрных до сверхкрупных) обычно являются основным выбором для большинства приложений в робототехнике и автоматизации. Тонкостенные подшипники часто устанавливаются в суставах манипуляторов благодаря малому весу, компактной конструкции и способности работать на высоких скоростях.
Роликовые подшипники, как правило, являются первым выбором для тяжелых условий эксплуатации. Опорно-поворотные устройства (сферические подшипники) обычно используются в основных узлах вращения и соответствующем подъемном оборудовании. Гибридные (керамические шары с кольцами из нержавеющей стали) и полностью керамические подшипники являются отличной альтернативой для работы в вакууме или других агрессивных средах.
Агрессивные среды, в которых часто эксплуатируются роботы, требуют надлежащей защиты от загрязнений, чтобы предотвратить попадание мусора различных форм и размеров внутрь подшипника, что может вызвать непоправимые повреждения или преждевременный выход из строя.
Существует множество типов уплотнений подшипников, каждый из которых имеет свои преимущества. Независимо от конструкции, уплотнения продлевают срок службы подшипника, предотвращая попадание загрязняющих веществ на критически важные внутренние поверхности и удерживая смазку внутри.
Металлические щитки (шайбы) не контактируют напрямую с внутренним кольцом, что минимизирует вращающий момент и помогает достичь максимальной рабочей скорости. Формованные резиновые уплотнения (обычно из проверенного материала Buna-N) контактируют с внутренним кольцом, что обеспечивает лучшую защиту в загрязненных средах по сравнению с металлическими щитками, но также увеличивает пусковой и рабочий момент из-за сопротивления уплотнения.
Уплотнения также могут снижать максимальную скорость вращения относительно желаемого уровня RPM, что необходимо учитывать. В зависимости от типа подшипника могут быть доступны комбинированные уплотнения/щитки для дополнительной защиты.
Благодаря отличной устойчивости к воздействию определенных химических веществ, уплотнения из армированного стекловолокном PTFE могут быть предпочтительным выбором, поскольку они также позволяют достичь более высокой скорости вращения и меньшего сопротивления крутящему моменту по сравнению с резиновыми уплотнениями.
Рабочая среда, прикладываемая нагрузка и профиль движения также могут влиять на выбор материала подшипника. Для агрессивных или коррозионных сред, типичных для медицинских, пищевых и химических производств, часто используется сталь 440C для колец и шаров вместо стандартной закаленной хромистой стали.
Правильная смазка — еще один важный фактор для оптимизации характеристик и продления срока службы подшипника. Например, в пищевой промышленности строгие нормативные требования часто диктуют использование смазочных материалов класса H1 (пищевого назначения) — обычно на основе синтетических углеводородных масел с загустителями на основе мочевины, полимочевины или алюминиевых комплексов — из-за возможности случайного контакта с продуктами питания.
Ключевая функция смазки заключается в минимизации силы трения и износа движущихся частей (в случае подшипников — это шары или ролики и дорожки качения колец). Смазочный материал, разработанный для конкретных условий эксплуатации, обеспечивает формирование надежной защитной пленки, воспринимающей нагрузку. В идеальных условиях эта пленка разделяет трущиеся поверхности. Кроме того, смазка способствует отводу тепла и общей термической стабильности подшипника. Правильный выбор смазки предотвратит быстрое старение материала со временем, а также обеспечит защиту от коррозии, влаги и попадания загрязнений.
Оптимизация подшипников для робототехнических приложений
Идея персональных роботов, помогающих по хозяйству, выглядит заманчиво, однако до того момента, когда такая технология станет достаточно эффективной и доступной для массового внедрения, еще далеко. Необходимая для создания «бытовых» роботов точность становится все более достижимой благодаря исследованиям и разработкам в области промышленной автоматизации, особенно за последнее десятилетие.
Пример 1
Робототехника — междисциплинарная область науки и инженерии, включающая машиностроение, электротехнику, информационную инженерию, компьютерные науки и другие дисциплины. Она охватывает проектирование, конструирование, эксплуатацию и использование роботов, а также компьютерные системы для их управления, сенсорной обратной связи и обработки информации.
От производства и упаковки до хирургических вмешательств — роботы выполняют все более сложные задачи быстрее и точнее, чем когда-либо прежде. Например, в хирургии роботы могут проводить сложнейшие операции с такой повторяемой точностью, что риски для пациента значительно снизились, а время восстановления сократилось.
Наше взаимодействие с промышленными роботами также меняется. На заводских полах коллаборативные роботы (коботы) выходят из традиционных «клеток» и начинают работать открыто, бок о бок с людьми.
Чтобы удовлетворить потребности развития ИИ, компания Luoyang Jiayu разрабатывает и производит тонкостенные подшипники и высокоточные перекрестные роликовые подшипники.
Эти подшипники соответствуют требованиям роботов к компактности и высокой точности вращения.
Пример 2
В станках шпиндель (Spindle) представляет собой вращающуюся ось станка, в центре которой обычно находится вал. Сам вал называется шпинделем, однако на практике это слово часто метонимически используется для обозначения всей вращающейся сборки целиком, включая не только сам вал, но и его подшипники, а также все прикрепленные к нему элементы (патрон и т.д.).
Станок может иметь несколько шпинделей, например, передний и задний шпиндели в настольном токарном станке. Главным обычно считается самый большой шпиндель. Упоминание «шпинделя» без уточнений подразумевает главный шпиндель. Некоторые станки, специализирующиеся на массовом производстве, оснащены группой из 4, 6 или даже большего количества главных шпинделей. Такие станки называются многошпиндельными (Многошпиндельные станки). Например, многоверстатные сверлильные станки и многие токарные автоматы являются многошпиндельными машинами. Хотя настольный токарный станок имеет более одного шпинделя, он не называется многошпиндельным, так как имеет только один главный шпиндель.
Мы производим высокоточные упорные шариковые подшипники и высокоточные радиально-упорные шариковые подшипники, которые широко используются в станках и шпиндельных узлах.
Высокоточный упорный шарикоподшипник
"Цзяюй" (LYJBK) широко используется в шлифовальных станках, режущих станках и других металлообрабатывающих станках, требующих высокой точности.
External Gear Slewing Bearing for Filling Machine
Rotary filling machines run continuously in food, beverage, daily chemical and pharmaceutical production lines. The rotary turntable bears complex loads including axial force, radial force and overturning moment, requiring high positioning accuracy, stable rotation and good environmental adaptability.
Our external gear slewing bearing adopts an integrated outer gear design, combining load bearing, rotary movement and gear drive. With fine-finished raceway, reasonable clearance control and double sealing structure, it delivers high rigidity, low vibration, smooth transmission and excellent dustproof & waterproof performance, perfectly fitting the humid and clean working conditions of filling workshops.
After practical application, the bearing ensures precise alignment between filling heads and bottle mouths, effectively avoiding liquid overflow and dripping. It reduces equipment operation noise and failure rate, extends service life, and lowers daily maintenance costs.
Specific:m:6 ;Z:345; ID:1948mm; OD:2214mm H:80mm
Feature:
Light weight ,saving space
Получите инженерные решения для подшипников прямо сейчас
Отправьте свои рабочие параметры (скорость/нагрузка/температура) и получите точные отчеты о выборе, загружаемые в течение 24 часов, со сроком службы 10+ лет.
Pairs angular contact ball bearing,four point contact ball bearing,crossed roller bearings,with the feature of light weight and compact structure,are widely used in semiconduct industry.
For high precision bearings,P5 grade is the lowest requirements,and we can provide P2 grade bearing.
Main material:9Cr18Mo（AISI440C）；
Advantages on precision and cost；
Cage structure is choosed based on the working condition with material of metal or polymer.
Rolling elements adopts high quality stainless steel or cramical ball from home and abroad.
Production capacity and Inspection methods
From control of material ,inspection of heat treatment,to cut and grind machining,we have comprehensive production capabilities suitable for thin section bearings.
The surface grinding machine can ensure the roughness and flatness of bearing parts.CNC grinder has high machining accuracy,and superfinishing machine ensuer high quality of bearing surface.
Except for normal special bearing inspection instruments,we have CMM,length gauge,roundness measuring instrument and profiler to control the quality of bearing.
In machine tools, a spindle is a rotating axis of the machine, which often has a shaft at its heart. The shaft itself is called a spindle, but also, in factory practice, the word often is used metonymically to refer to the whole rotary unit, including not only the shaft itself, but its bearings and other parts attached to it (chuck, etc.).
A machine tool may have several spindles, such as the headstock and tailstock spindles on a bench lathe. The main spindle is usually the biggest one. References to “the spindle” without further qualification imply the main spindle. Some machine tools that specialize in high-volume mass production have a group of 4, 6, or even more main spindles. These are called multispindle machines. For example, gang drills and many screw machines are multispindle machines. Although a bench lathe has more than one spindle (counting the tailstock), it is not called a multispindle machine; it has one main spindle.
Examples of spindles include
On a lathe (whether wood lathe or metal lathe), the spindle is the heart of the headstock.
In rotating-cutter woodworking machinery, the spindle is the part on which shaped milling cutters are mounted for cutting features (such as rebates, beads, and curves) into mouldings and similar millwork.
Similarly, in rotating-cutter metalworking machine tools (such as milling machines and drill presses), the spindle is the shaft to which the tool (such as a drill bit or milling cutter) is attached (for example, via a chuck).
Varieties of spindles include grinding spindles, electric spindles, machine tool spindles, low-speed spindles, high speed spindles, and more.
Types of Machine Tool Spindles: CNC Machine Spindles, Motorized Spindles, Multi Drill and Tap Head, Box and Cartridge spindles, Gear Driven Spindles, Belt Driven Spindles, Cluster Spindles, and any Specialty Spindles.
Spindle ball bearings are single-row angular contact ball bearings with a contact angle of 15° or 25° that can support load on one side. In respect of their design, their running accuracy and the materials used, they are optimised for highest speed and great bearing capacity.