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Anwendung von Drehkranzsystemen im Bereich der Robotik

 

Mit der Entwicklung des nationalen Hightech-Niveaus werden Roboter in Industrie, Fertigung und anderen Branchen eingesetzt, um traditionelle Arbeitskräfte zu ersetzen und die Arbeitseffizienz erheblich zu steigern. Insbesondere in Reinräumen, Strahlenlaboren und Präzisionsarbeitsplätzen werden Roboter zum Einsatz kommen. Als wichtige Komponente von Roboteranlagen spielen Drehkranzlager eine entscheidende Rolle und werden daher auch als „Maschinengelenke“ bezeichnet. Heute befassen wir uns mit der Anwendung von Drehkranzlagern in der Robotik.

 

1. Verstehen Sie dieDrehlager

 

DrehlagerEin Drehkranzlager, auch bekannt als Drehkranzlager, ist ein großes Lager mit spezieller Konstruktion, das gleichzeitig hohe axiale und radiale Lasten sowie ein Kippmoment aufnehmen kann und verschiedene Funktionen wie Lagerung, Rotation, Kraftübertragung und Fixierung vereint. Der Drehkranz selbst verfügt in der Regel über Befestigungslöcher, Schmieröl und Dichtungseinrichtungen und erfüllt somit die unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Roboter unter verschiedenen Betriebsbedingungen.

 

2. Welcher Robotertyp verwendet Drehkranzringe?

 

Der Drehkranz selbst zeichnet sich durch eine kompakte Bauweise, bequeme Führung und Drehung, einfache Installation und Wartung aus und findet breite Anwendung in den Komponenten von Industrierobotern wie mobilen Robotern, Punktschweißrobotern, Schweißrobotern, Palettierrobotern, Laserbearbeitungsrobotern, Montagerobotern und Handhabungsrobotern.

 

3. Technische Anforderungen an die Anwendung vonDrehlagerin Robotern

 

Die Entwicklung von Robotern zielt zunehmend auf Leichtbau ab, weshalb Drehlager auf engstem Raum untergebracht werden müssen und daher klein und leicht sein müssen. Gleichzeitig erfordern die hohen Belastungen, die hohe Rotationsgenauigkeit, die hohe Laufstabilität, die hohe Positioniergeschwindigkeit, die hohe Wiederholgenauigkeit, die lange Lebensdauer und die hohe Zuverlässigkeit des Roboters, dass die tragenden Roboterlager eine hohe Tragfähigkeit, hohe Präzision, hohe Steifigkeit, ein geringes Reibungsmoment, eine lange Lebensdauer und eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen.

 

4. Die Vorteile vonDrehlagerfür Roboter

 

Der vom Roboter verwendete Drehkranz kann die Gesamtlast in axialer, radialer, Kipp- und anderen Richtungen aufnehmen. Er zeichnet sich durch hohe Steifigkeit, hohe Schwenkgenauigkeit, einfache Installation, platzsparendes Design, geringes Gewicht, deutlich reduzierte Reibung und hohe Rotationsgenauigkeit aus. Dadurch lassen sich Gewicht und Miniaturisierung der Haupteinheit reduzieren. Die Drehlager sind an den Gelenken des Roboters montiert – eine Konstruktion, die extrem enge Drehbewegungen ermöglicht.

 

5. Gängige Methoden zur Konstruktion von Drehkranzlagern für Industrieroboter

 

Gegenwärtig werden Industrieroboter in Fertigungswerkstätten weit verbreitet eingesetzt. Aus dem Zusammenhang zwischen Drehkranz und Getriebe lassen sich die gängigen Drehkranzstrukturen moderner Industrieroboter grob wie folgt zusammenfassen: geteilte Drehkranzstruktur, integrierte Drehkranzstruktur und hybride Drehkranzstruktur.

 

1. AufteilungDrehlagerStruktur

 

In der Konstruktion dient der Kreuzrollen-Drehkranz hauptsächlich dazu, das Kippmoment, die Axialkraft und die Radialkraft des Industrieroboters aufzunehmen, sowohl unter dynamischen als auch unter statischen Arbeitsbedingungen. Das Getriebe trägt lediglich das Drehmoment der Drehwelle. Daher ist unter diesen Arbeitsbedingungen eine höhere Genauigkeit des Kreuzrollen-Drehkranzlagers erforderlich, um die Drehgenauigkeit des Roboters zu gewährleisten.

 

2. IntegriertDrehlagerStruktur

 

Es verwendet ein Hauptlager-Reduziergetriebe mit ausreichender Tragfähigkeit in der Konstruktion, wobei das Hauptlager des Reduziergetriebes das gesamte Kippmoment und die Axialkraft des Industrieroboters aufnimmt, sodass kein Rollendrehkranzlager benötigt wird und durch das Hauptlager des Reduziergetriebes eine höhere Präzision erreicht wird, allerdings sind die Kosten dieses Reduziergetriebes höher.

 

3. HybridDrehlagerStruktur

 

Die Konstruktion zeichnet sich dadurch aus, dass ein Hohllager-Hauptlager mit einer bestimmten Tragfähigkeit und ein Kreuzrollenlager mit einer bestimmten Genauigkeit gemeinsam die Funktionen der Lagerung und Drehung übernehmen. Der Drehtisch des Industrieroboters ist mit dem Abtriebswellenlager des Schwenkgetriebes und dem Innenring des Kreuzrollenlagers verbunden. Die Steifigkeit des Kreuzrollenlagers ist deutlich höher als die Biegesteifigkeit des Abtriebswellenlagers. Daher werden unter dynamischen Betriebsbedingungen Biege- und Axialmoment hauptsächlich vom Kreuzrollenlager aufgenommen. Auf diese Weise wird die Lagergenauigkeit im statischen Betrieb durch das Hauptlager des Getriebes gewährleistet, sodass die Genauigkeit des Kreuzrollenlagers nicht so hoch sein muss wie bei einer geteilten Konstruktion. Aufgrund seiner Kosteneffizienz kann diese Hybridstruktur wirtschaftlich sein. Sie findet breite Anwendung in Hochgeschwindigkeits-, Hochpräzisions- und Schwerlast-Be- und Entladerobotern, Montagerobotern, Palettierrobotern usw.

 

6. Anwendung von Drehkranzlagern in Palettierrobotern

 

Palettierroboter, die aus der Kombination von Maschinen und Computerprogrammen entstehen, steigern die Produktivität moderner Produktionsanlagen und finden breite Anwendung in der Palettierindustrie. Sie sparen erheblich Arbeitskraft und Platz. Dank ihrer Drehkranzlager arbeiten Palettierroboter flexibel, schnell, stabil und mit hoher Taktfrequenz. In den letzten Jahren haben sich leichte, hochpräzise Drehkranzlager in ähnlichen Produkten wie Robotern, Punktschweißrobotern, Abfüllmaschinen und automatisierten Produktionslinien etabliert. Diese Produkte erfordern flexible, präzise und schnelle Bedienung, weshalb leichte und präzise Drehkranzlager zum Einsatz kommen.