Поворотный кольцевой подшипник для обеспечения пределов несоосности в робототехнике

Что такое поворотный кольцевой подшипник в робототехнике?Это вращающийся подшипник большого диаметра, часто со встроенной шестерней, который воспринимает осевые, радиальные и наклонные нагрузки на основании робота, поворотном столе или оси позиционера. Вопрос, который задают ремонтные бригады, более узкий. Насколько может отклоняться от плоскости или центра крепления кольцо, прежде чем оно начнет заедать, изнашиваться неравномерно или терять повторяемость?

Единого числового значения для каждого кольца не существует. Предел определяется чертежом подшипника и зависит от сечения кольца, предварительной нагрузки и общей нагрузки. Что вы можете сделать, так это читать симптомы в правильном порядке и измерять в нужных точках. В этой статье указан именно такой порядок.

Сначала симптомы, потом причины

Начните с того, чтобы записать то, что вы наблюдаете, а не то, что подозреваете. «Неравномерный крутящий момент» — это наблюдение. «Деформация крепления» — это предположение, пока у вас нет результатов измерений.

Смещение — лишь одна из нескольких возможных причин. В таблице ниже симптомы и возможные причины рассматриваются отдельно.

Наблюдаемый симптом	Возможные причины (пока не подтверждены)	Первое, что нужно проверить
Крутящий момент достигает пика под одним и тем же углом при каждом обороте.	Локальное возвышение на монтажной поверхности, смещенный от центра направляющий элемент, тугая точка зацепления шестерен	Измерение крутящего момента для вращения при отключенном приводе.
Износ или истирание на одной стороне дорожки качения или шестерни.	Наклон оси, неравномерный путь передачи нагрузки, погрешность плоскостности	Положение износа относительно направления нагрузки
Повторяемость результатов снижается после нескольких часов бега.	Релаксация болта, изменение температуры, люфт, изменяющийся по окружности кольца.	Момент затяжки болтов и люфт под разными углами.
Скрежещущий шум или металлические частицы в смазке	Повреждение кабельного канала, загрязнение, сильное заедание.	Остановитесь и проверьте смазку, прежде чем снова запускать двигатель.

Условие остановки:Если вы слышите скрежет или обнаруживаете в смазке яркие металлические частицы, остановите вращение оси. Работа на поврежденной дорожке качения превращает устранимую проблему крепления в необходимость замены.

Предварительные проверки перед тем, как что-либо ослабить.

Для этих проверок не требуется разборка. Выполняйте их в указанном порядке, поскольку каждая последующая сужает круг возможных вариантов.

1. Ознакомьтесь с последними изменениями.Обратите внимание на замененное кольцо, повторно сваренную конструкцию, следы столкновения или повторно затянутые болты. Проблема, возникшая сразу после внесения изменений, указывает на то, что эти изменения произошли первыми.
2. Измерьте крутящий момент, необходимый для вращения.По возможности отсоедините привод и медленно вращайте ось вручную или с помощью динамометрического ключа. Запишите угол наклона каждой вершины.
3. Проверьте болты.Проверьте, нет ли отсутствующих, ослабленных или неравномерно затянутых крепежных элементов. Сравните с классом прочности болтов и моментом затяжки, указанными на чертеже.
4. Осмотрите смазку.Обратите внимание на цвет, текстуру и наличие частиц. Темная, зернистая смазка указывает на уже начавшийся износ.
5. Проверьте люфт под разными углами.Если колебания вокруг кольца сильно меняются, то причиной может быть несоосность стороны шестерни.

Результат следует интерпретировать следующим образом. Узкое место, остающееся под одним фиксированным углом, указывает на геометрическую причину, например, на выпуклость или смещение направляющей. Узкое место, перемещающееся в зависимости от направления нагрузки, указывает на проблему с нагрузкой или наклоном. Равномерная жесткость по всему периметру указывает не на геометрию крепления, а на предварительную нагрузку, уплотнения или смазку.

Условия плоскостности и концентричности, при которых поворотное кольцо робота начинает заедать.

Поворотное кольцо представляет собой тонкую, гибкую секцию по сравнению с расположенной под ним конструкцией. При креплении болтами оно повторяет форму монтажной поверхности. Неравномерность плоскости основания приводит к изгибу дорожки качения, который проявляется в виде заедания, неравномерного износа или смещения.

Мы не публикуем здесь единый универсальный допуск. Пределы плоскостности и соосности зависят от типа и размера кольца. Вам потребуется справочная информация о требованиях к плоскостности и соосности, указанных на чертеже подшипника для вашей конкретной модели. Если у вас естьповоротный подшипникУточните у нас эти значения, указав номер модели.

Состояние	Как измерить	Что вы можете наблюдать	Вероятные последствия	Действие
Локальная возвышенность на поверхности подъема	Перед закручиванием болтов просуньте под кольцо щуп или линейку.	Зазор с одной стороны, пик крутящего момента под одним углом.	Гоночная трасса перекрыта, местная одежда	Исправьте черты лица. Не используйте прокладки для «усреднения» его.
Искажение при вытягивании болта	Индикатор часового типа на поверхности кольца во время поэтапной затяжки болтов.	Считывание показаний происходит по мере затяжки болтов.	Кольцо сплющивается под давлением, поэтому предварительная нагрузка возрастает.	Стоп. Сравните показания с пределом расхода.
Тарелка или волна по диаметру	Проведите линейкой или индикатором по поверхности	Равномерное изменение жесткости, ранняя усталость	Неравномерное распределение нагрузки на кабельном канале	Необходимо повторно обработать или заточить поверхность интерфейса.
Смещенный пилотный центр или отверстие	Индикатор диаметра пилотного отверстия во время вращения	Реакция на революцию различается.	Зацепление шестерен происходит с заеданием и износом на одной дуге.	Отцентрируйте кольцо или скорректируйте положение направляющей.
Наклон оси	Биение поверхности после установки и вращения кольца	Износ с одной стороны, дрейф повторяемости.	Нагрузка на ребра, ошибка позиционирования	Проверьте конструкцию и сопрягаемый фланец.

Там, где ограничения перестают действовать.Кольцо с более толстым профилем допускает большую погрешность при монтаже, чем компактное, потому что оно более жесткое. Легкое, тонкое кольцо, например,поворотный подшипник с малой нагрузкойИли же компактная конструкция с перекрестными роликами обеспечивает более точное следование поверхности. Именно поэтому поворотный кольцевой подшипник для робототехники, требующий высокой точности и повторяемости, часто имеет самые строгие требования к креплению.

Когда прекращать измерения:Если измеренное значение выходит за пределы допустимых значений, указанных на чертеже, необходимо внести корректировки в конструкцию. Увеличение момента затяжки болтов или дополнительные прокладки не решат проблему. Сообщите о результатах измерений вышестоящему руководству.

Сопоставление причины и действия, а затем проверка результата.

Не следует применять одно и то же решение ко всем случаям. Необходимо связать каждую причину с подтверждающими её доказательствами, последующими действиями и проверкой, доказывающей её эффективность.

Вероятная причина	Отличительные доказательства	Корректирующие действия	Проверка результатов
самая высокая точка монтажной поверхности	Зазор между щупом и щупом; пик крутящего момента при фиксированном угле.	Исправьте лицевую сторону, затем установите обратно.	Зависимость крутящего момента от угла поворота более пологая в области кольца.
Пилот, смещенный от центра	Биение индикатора; люфт зависит от угла.	Перецентрируйте или скорректируйте положение пилота.	Обратная реакция наблюдается равномерно под разными углами.
Релаксация болта	Потеря крутящего момента при повторной проверке; смещение после нескольких часов работы.	Повторная затяжка производится по схеме "звезда", поэтапно.	Повторяемость сохраняется на протяжении всей смены.
Загрязнение или смазка	Шероховатая смазка; равномерная шероховатость по всей поверхности.	Очистка, осмотр, повторная смазка согласно чертежу.	Плавное вращение без образования частиц после обкатки.

Иллюстративный пример.Допустим, роботизированный поворотный стол показывает пик крутящего момента примерно под одним и тем же углом при каждом обороте. Крутящий момент нормальный после отключения привода, за исключением этого угла. Щуп показывает зазор под кольцом в том же положении. Это указывает на проблему с базовым фланцем. После исправления поверхности и поэтапной повторной затяжки болтов тот же тест на крутящий момент должен показать, что пик исчез. Если этого не происходит, диагностика была неполной, и нужно продолжать поиски.

Та же логика применима и к пакетной сборке. Возьмем, к примеру, производителя автоматизированного оборудования из Манчестера, Великобритания, который заказал 100 единиц.Поворотный привод SP-IМодель SP-I 0841-32.1 для автоматизированных систем поворотных столов. Когда конструкция одного приспособления повторяется 100 раз, ошибка плоскостности в этом приспособлении также повторяется. Измерение основания первого образца перед изготовлением остальных — это недорогая страховка.

Распространенные ошибки, скрывающие истинную причину.

• Использование прокладок для "выравнивания" зазора вместо коррекции поверхности.
• Затягивание болтов сильнее, чтобы сплющить кольцо. Это увеличивает предварительную нагрузку и крутящий момент.
• Измерение плоскостности проводится только после затяжки болтов, когда кольцо уже деформировано.
• Затягивание болтов по кругу, а не по схеме «звезды».
• Замена кольца без проверки основания. В результате новое кольцо унаследует ту же проблему.
• Обвинять кольцо, когда причиной является настройка двигателя или компенсация люфта контроллера.

Профилактика и когда следует эскалировать ситуацию

Профилактика в основном сводится к ведению документации. Измерьте плоскостность и биение направляющего болта на первом изделии, сохраните базовое значение крутящего момента для вращения и запишите момент затяжки болтов и последовательность действий. Когда симптом проявляется позже, вы сравниваете его с базовым значением, а не гадаете.

Проверки на повторение просты:

• Повторно проверьте момент затяжки болтов после первого периода обкатки.
• Повторяйте испытание на крутящий момент и вращение через заданные интервалы технического обслуживания и регистрируйте пиковые значения по углу.
• При каждом обслуживании проверяйте цвет и наличие частиц смазки.
• После любой сварки, ремонта или удара необходимо повторно измерить основание.

Необходимо принять меры по повышению уровня ответственности в следующих случаях:Размеры превышают допустимые пределы, зазор сохраняется после ослабления болтов, в смазке обнаруживаются металлические частицы, или на дорожке качения видны следы. В этом случае дальнейшие попытки методом проб и ошибок сопряжены с риском повреждения.

При обращении к нам, пожалуйста, отправьте следующую информацию, чтобы рассмотрение вашей заявки началось как можно быстрее:

• Модель подшипника или поворотного привода и номер чертежа.
• Фотографии монтажной поверхности, кольца и смазки.
• Показания плоскостности и биения, а также кривая зависимости крутящего момента от угла поворота.
• Класс болта, значение момента затяжки и последовательность затяжки.
• Цикл нагрузки, скорость и условия окружающей среды, включая промывку или запыление.
• Дата последнего структурного изменения или столкновения

Компания Luoyang Slewing Bearing Co., Ltd. работает в соответствии с системой качества ISO 9001:2015. Каждый отгружаемый нами поворотный подшипник проходит трехкоординатную проверку с помощью координатно-измерительной машины (CMM), что позволяет нам проверять собственную геометрию. Подробнее об этом можно узнать здесь.контроль качества поворотного приводаНа нашем сайте. Мы отвечаем на технические вопросы в течение 48 часов. Подтвержденные производственные дефекты заменяются бесплатно, и действует наша расширенная 2-летняя гарантия качества. Если же обнаруженные дефекты указывают на неисправность монтажной конструкции, мы сообщим об этом и покажем вам размеры.

Иногда исправить проблему с креплением невозможно, например, когда конструкция зафиксирована, а фланец слишком сильно выходит за пределы допустимых параметров. В этом случае...модифицированный поворотный приводВозможно, лучше выбрать вариант с переработанным интерфейсом. Индивидуальные заказы начинаются от 5 комплектов, а стандартные продукты — от 1 комплекта, так что вы можете протестировать один из них перед принятием решения.