In una pompa o in un ventilatore, ilalbero motoredeve solo erogare coppia. In un servoazionamento, in un giunto robotico o in un asse CNC, deve anche fornire la posizione. Pochi micron di eccentricità sull'albero diventano un errore visibile all'estremità di un braccio robotico e l'operatore sente un lamento che si sposta. Questa differenza cambia le specifiche che contano. Questa guida copre gli alberi che Guanshuo costruisce per l'automazione e i numeri che li separano.
Un albero industriale generale è specificato per la resistenza. Porterà la coppia e durerà? Un pozzo di automazione deve rispondere ad altre due domande prima di queste.
Il primo è posizionale. Un servosistema chiude il suo anello su un encoder a un'estremità dell'albero, ma il lavoro avviene all'altra estremità. Qualsiasi eccentricità, qualsiasi eccentricità, qualsiasi avvolgimento tra questi due punti è un errore che il sistema di controllo non può vedere e non può correggere. L'albero deve essere sufficientemente vero affinché la lettura dell'encoder sia onesta.
Il secondo è acustico. Le cellule di automazione corrono accanto alle persone. Un albero leggermente sbilanciato si trasforma in un lamento udibile in velocità e in vibrazioni che riducono la durata del cuscinetto. Il grado di equilibrio è una specifica qui, non un ripensamento.
Quattro numeri svolgono la maggior parte del lavoro sul disegno di un albero di automazione. Questi sono i valori che Guanshuo detiene nella produzione.
La coassialità è quella che gli acquirenti sottospecificano più spesso. Descrive quanto bene ogni diametro condivide un singolo asse. Su un servoalbero, la sede dell'encoder, i perni dei cuscinetti e il cono di uscita devono tutti concordare su dove si trova il centro. Se il loro disaccordo supera i pochi micron, il motore combatte da solo.
Il runout sull'albero non rimane sull'albero. Su un braccio robotico, un errore nell'articolazione viene moltiplicato per la portata del braccio. Questo è il motivo per cui gli alberi dei giunti sono specificati molto più stretti di quanto suggerisca la tolleranza dell'effettore finale. Il budget dell'albero deve essere una frazione del budget del sistema.
A albero del servomotoreè costruito attorno all'interfaccia all'estremità di output. Guanshuo li lavora con una conicità standard 1:10, filettature interne da M4 a M12 e smussi terminali da C0.5 a C2. Il cono e il tirante forniscono una connessione rigida e senza gioco, che è ciò di cui ha bisogno un sistema di posizionamento. Un mozzo con chiavetta con gioco darebbe al servo qualcosa contro cui cacciare.
Il percorso prevede la tornitura CNC seguita dalla rettifica ultrafine, che porta la coassialità a ≤0,005 mm, quindi la correzione del bilanciamento dinamico G1. Sono disponibili tre opzioni di rinforzo superficiale: tempra superficiale, nitrurazione e cromatura.
Gli alberi passo-passo servono il movimento ad anello aperto, quindi non è presente alcun codificatore che corregga gli errori. Sembra che dovrebbe richiedere specifiche più rigorose, ma il lavoro è più leggero e le velocità sono inferiori, quindi i requisiti pratici si allentano.
| Spec | Albero passo-passo | Servoalbero |
|---|---|---|
| Esaurire | ≤0,01...0,02 mm | Coassialità ≤0,005 mm |
| Tolleranza sul diametro | h7 | h5/h6 |
| Finitura superficiale | Ra da 0,8 a 1,6 μm | Ra da 0,2 a 0,4 μm |
| Bilancia | Di solito non specificato | G1 o superiore |
| Fine uscita | Lisci, D-flat o con sede per chiavetta | Cono 1:10 con filettatura da M4 a M12 |
Il divario tra queste due colonne è il divario di costo. Specificare i numeri di qualità servo su un'applicazione stepper è uno dei modi più comuni con cui gli acquirenti pagano più del dovuto. Se la macchina è a circuito aperto e funziona a velocità moderata, la colonna passo-passo è la specifica onesta.
Gli alberi ad alta velocità sono i luoghi in cui la realizzazione degli alberi diventa difficile. Guanshuo costruiscealberi motore ad alta velocitàda φ5 a φ50 mm, con eccentricità mantenuta a ≤0,001 a 0,003 mm, tolleranza h5 o h6, Ra da 0,2 a 0,4 μm e bilanciamento G1 o migliore. Il substrato è una lega ad alta resistenza, bonificata, bonificata e nitrurata.
La ragione di questi numeri è la fisica. La forza di squilibrio aumenta con il quadrato della velocità di rotazione. Uno squilibrio residuo invisibile a 1.500 giri/min diventa una forza distruttiva a velocità del mandrino. Gli alberi dei mandrini delle macchine utensili aggiungono una durezza superficiale compresa tra 60 e 65 HRC e sono bilanciati da G0,1 a G0,4, con una durata a fatica di oltre 15.000 ore.
Alcune automazioni funzionano in atmosfere in cui il pericolo è una scintilla. Gli alberi motore antideflagranti mantengono un runout fino a ≤0,01 mm e possono essere realizzati in lega antiscintilla. Il runout stretto non riguarda solo la precisione qui. Mantiene il rotore centrato in modo che nulla sfreghi, perché è lo sfregamento che genera innanzitutto calore e scintille.
La maggior parte degli alberi di automazione lo sonoalberi a gradini. Ciascun passaggio individua un cuscinetto, una guarnizione, un ingranaggio o la pila di rotori in una posizione prestabilita lungo la lunghezza. Due specifiche determinano se quelle parti sono quadrate.
Il numero di perpendicolarità è quello che morde. Un cuscinetto premuto contro un gradino non perpendicolare viene caricato in modo disomogeneo dal momento in cui viene montato. Si surriscalderà e si guasterà presto e il guasto sembrerà un problema ai cuscinetti piuttosto che un problema all'albero. Guanshuo li costruisce comeunico passoEdoppio passoalberi.
La caratteristica di output è una decisione di posizionamento tanto quanto una decisione di coppia. Ciascuna opzione baratta rigidità con costi.
| Caratteristica | Comportamento | La migliore vestibilità |
|---|---|---|
| Re bemolle | Semplice, a basso costo, un po' di spazio | Piccoli stepper, leggeri |
| Chiavetta | Coppia elevata, ma il gioco consente il gioco | Motoriduttori, azionamenti unidirezionali |
| Spline | Carico condiviso su molti denti, gioco ridotto | Giunti di robot, inversione di servoazionamenti |
| Cono e tirante | Più rigido, con gioco praticamente nullo | L'uscita del servo termina |
Le sedi per chiavetta sono tagliate a GB/T 1095. Per un servoasse con inversione, il gioco in un giunto con chiavetta si presenta direttamente come errore di posizionamento, motivo per cui l'interfaccia conica domina all'estremità del servo. Guanshuo tienemulti-chiavettasimmetria a ≤0,02 mm dove una chiave è la risposta giusta.
Gli alberi di automazione spesso necessitano di una superficie dura senza nucleo duro. Sono disponibili quattro trattamenti e risolvono diversi problemi.
| Trattamento | Cosa dà |
|---|---|
| Tempra ad induzione | Diario duro, nucleo duro, nessun cambiamento dimensionale di cui parlare |
| Nitrurazione | Superficie molto dura e a bassa distorsione. Buono per alberi ad alta velocità |
| Cromatura dura | Resistenza all'usura e alla corrosione e un percorso per recuperare i diari usurati |
| Rivestimento in ceramica | Estrema resistenza all'usura e isolamento elettrico dove necessario |
Chiedere a qualsiasi fornitore se l'albero viene rettificato dopo il trattamento superficiale. Sia la nitrurazione che la placcatura modificano la dimensione finale. Se il trattamento è l'ultima operazione, la tolleranza sul disegno non è la tolleranza che riceverete.
Gli alberi dei giunti dei robot devono affrontare un compito che nessun albero della pompa vede mai. Iniziano, si fermano e invertono costantemente e ogni ciclo è un ciclo di fatica. Gli alberi dei robot industriali di Guanshuo sono costruiti per superare oltre 1.000.000 di cicli di usura a fatica senza guasti, che è il numero qualificante per questa classe di lavoro.
Raggiungerlo è una combinazione dell’intero processo, non un trucco. Acciaio legato, un percorso di trattamento termico adatto alla qualità, raggi di radice generosi ovunque cambi il diametro e rettifica dopo la tempra in modo che la geometria finita sia fedele. Le scelte materiali alla base di questo sono trattate nelguida del materiale dell'alberoe l'ordine del processo inprocedura dettagliata di lavorazione.
Di quale tolleranza ha bisogno l'albero di un servomotore?
Coassialità ≤0,005 mm sull'albero finito, con tolleranza del diametro h5 o h6 e finitura rettificata Ra da 0,2 a 0,4 μm. Il bilanciamento dinamico dovrebbe essere G1 o migliore. Guanshuo raggiunge questi obiettivi attraverso la tornitura CNC seguita da una rettifica ultrafine e dalla correzione dell'equilibrio.
Qual è la differenza tra un servo e un albero del motore passo-passo?
Un servoalbero è più stretto sotto ogni aspetto. Coassialità ≤ 0,005 mm contro eccentricità dello stepper da ≤ 0,01 a 0,02 mm, h5 o h6 contro h7, Ra da 0,2 a 0,4 μm contro Ra da 0,8 a 1,6 μm e un grado di bilanciamento specifico di cui lo stepper di solito non ha bisogno. Il servo termina anche con una conicità 1:10 anziché con un'estremità liscia o in Re bemolle.
Perché è importante l'equilibrio dinamico su un albero di automazione?
La forza di squilibrio aumenta con il quadrato della velocità, quindi un piccolo residuo diventa una grande vibrazione ad alti regimi. Tale vibrazione riduce la durata dei cuscinetti, aggiunge un rumore udibile nella cella e riduce la precisione del posizionamento. Gli alberi ad alta velocità sono bilanciati da G1 o migliore e gli alberi mandrino da G0.1 a G0.4.
L'albero del giunto di un robot dovrebbe utilizzare una sede per chiavetta o una scanalatura?
Una spline, nella maggior parte dei casi. Una sede per chiavetta necessita di spazio libero per essere assemblato e tale spazio diventa gioco quando il giunto si inverte. Una spline condivide il carico su molti denti con una perdita di movimento molto minore. Per le estremità di uscita del servo, un cono con un bullone di trazione è ancora più rigido.
Guanshuo può realizzare alberi per motori antideflagranti?
SÌ. Gli alberi antideflagranti sono mantenuti a una concentricità ≤0,01 mm e possono essere forniti in lega antiscintilla. Il runout stretto mantiene il rotore centrato in modo che nulla si sfreghi, il che è ciò che impedisce il calore e le scintille che è necessario evitare.
Invia la coassialità, il grado di bilanciamento e l'interfaccia di cui hai bisogno. Guanshuo macina e bilancia internamente, quindi i numeri sul tuo disegno sono i numeri che vengono misurati. Oppure raggiungi la squadra supagina dei contatti.
