Khi các nhà thiết kế hệ thống chuyển động cần chuyển động phức tạp, tốc độ cao, đa trục, trước tiên họ có thể nghĩ đến những cánh tay robot được đóng gói sẵn, phức tạp. Hoặc, nếu họ chỉ cần một vài trục, họ có thể định cấu hình một biên dạng riêng hoặc đường ray tròn cho mỗi trục. Nhưng ẩn giữa những lựa chọn đó là công nghệ dẫn bóng đơn giản và đã được chứng minh. Giải pháp chuyển động đa trục này đã tồn tại trong nhiều năm và vẫn rất phù hợp với các sơ đồ chuyển động phức tạp ngày nay. Trục bi sử dụng kiến trúc độc đáo tích hợp chuyển động quay và chuyển động tuyến tính trên một trục duy nhất. Điều này giúp họ linh hoạt hơn trong việc triển khai các sơ đồ chuyển động phức tạp trong không gian chật hẹp hơn, mang lại giải pháp hai trong một trong điều khiển chuyển động.
Tích hợp chuyển động quay và tuyến tính
Các trục bóng cho phép cả chuyển động tuyến tính và chuyển động quay. Điều này được thực hiện bằng một trục chung thực hiện hai chuyển động độc lập (Hình 2). Trục bao gồm các rãnh nối đất dọc trục được gọi là "trục" dọc theo chiều dài của nó. Điều này cũng bao gồm một đai ốc trục bi di chuyển dọc theo các rãnh đất dọc trục, khóa chuyển động quay hoặc tải mô men hướng tâm.
Để dẫn động chuyển động quay dọc trục, đai ốc trục bi được quay. Đai ốc này chứa một loạt các quả bóng cho phép chuyển động tự do dọc theo trục (tức là đai ốc có thể trượt dọc theo trục với ma sát tối thiểu). Khi quay, những quả bóng này tác dụng một lực vuông góc lên trục thông qua các rãnh cắt trục, làm trục quay.
Để điều khiển chuyển động tuyến tính, trục spline được di chuyển tiến hoặc lùi bằng bộ truyền động tuyến tính, giống như pít-tông. Vì vòng bi lăn trong các rãnh (thay vì trượt), hệ số ma sát và mài mòn thấp hơn sẽ tạo ra chuyển động tuyến tính trơn tru, chính xác và vận tốc cao hơn.
Do có neo/hỗ trợ nên cách bố trí này cũng chống lại tải xoắn (tức là trục chống quay trừ khi được dẫn động bởi động cơ). Nếu một tải xoắn tác dụng từ bên ngoài vào trục khi nó kéo dài/rút lại/đứng yên thì đai ốc then đỡ sẽ đỡ nó, chống lại tải trọng đó.
Những lợi ích
Sử dụng không gian tốt hơn
Việc nén nhiều trục thành một giúp cho các trục bi tiết kiệm không gian hơn so với các giải pháp vòng bi truyền thống. Điều này đòi hỏi ít bộ phận và bộ phận chuyển động hơn, cộng với khả năng chịu tải lớn hơn trong không gian đó so với các vòng bi tuyến tính tương đương mang lại.
Khả năng tải cao hơn
Các rãnh được mài rộng, chính xác giúp tăng khả năng chịu tải cũng như cải thiện độ cứng và độ cứng để xử lý tải trọng mô men lớn gấp đôi so với cụm ổ trục truyền thống. Các chốt bi cũng phân bổ nhiều tải trọng hơn dọc theo chiều dài của trục. Điều này cho phép chúng chịu tải trọng cao hơn vòng bi thông thường, có thể chịu nhiều sự tập trung ứng suất cục bộ hơn. Các thanh trục bi cũng tốt hơn với tải trọng lệch tâm, thường gặp trong các ứng dụng thay dao và gắp và đặt.
Ma sát không đáng kể
Hệ thống dẫn hướng bi cung cấp chuyển động gần như không có ma sát thông qua tiếp xúc chính xác với các điểm tiếp tuyến của bi lăn được dẫn hướng bởi các rãnh trục then hoa và đường đua bên trong đai ốc.
Tốc độ cao hơn
Các trục cầu chỉ cần lực nhỏ để dịch chuyển đai ốc trục trong khi truyền mô-men xoắn và giảm thiểu ma sát. Điều này góp phần tăng tốc độ khoảng 20% so với vít bi truyền thống và vận hành mượt mà hơn. Các trục bóng có thể xử lý tốc độ lên tới 2 m/s.
Độ chính xác và độ chính xác cao
Các trục dẫn bóng mang lại độ chính xác và độ chính xác cao trong việc định vị, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu điều khiển chính xác. Không có phản ứng ngược đảm bảo không quay hoặc mất chuyển động khi thay đổi hướng. Các chốt bi duy trì độ chính xác này và độ ma sát thấp ngay cả khi chịu tải nặng.
Dễ dàng cài đặt và bảo trì
Việc lắp đặt rất dễ dàng, thường yêu cầu lỗ khoan thô và các lỗ lắp được khoan và taro để cố định đai ốc có mặt bích hoặc lỗ khoan thô và rãnh then cho đai ốc tròn. Thiết kế đơn giản giúp cho các trục bóng dễ dàng khắc phục sự cố và bảo trì hơn. Đội bảo trì có thể kéo chốt trục ra khỏi trục, bôi trơn và lắp lại, trong khi đường ray định hình và vít bi yêu cầu mức bảo trì cao hơn.
Độ bền cao
Các chốt bi có tuổi thọ dài hơn một số vòng bi truyền thống do tiếp xúc điểm ổ bi tăng lên, giúp giảm ứng suất và tăng khả năng chịu tải. Quả bóng càng ít chịu lực thì chúng có thể xử lý tải trọng càng nặng đồng thời chống mài mòn và mang lại hiệu suất ổn định.
Trục bi thường có các vòng đệm và vỏ bảo vệ giúp che chắn ổ bi khỏi các chất gây ô nhiễm như bụi và mảnh vụn, giúp kéo dài tuổi thọ hơn nữa. Cấu trúc trục bi có khả năng chịu tải an toàn từ mọi góc độ, không giống như ổ trục hướng tâm, nơi các quả bóng phải được định vị cẩn thận để cân bằng tải.
Tiết kiệm chi phí
Khoản tiết kiệm trả trước là đáng kể đối với hai trục chuyển động và khoản tiết kiệm sẽ nhân lên khi khối lượng cao hơn. Các chốt bi rẻ hơn đáng kể so với các hệ thống đa trục đóng gói. Việc có ít bộ phận và bộ phận chuyển động hơn khiến chúng tiết kiệm hơn so với lắp ráp đường ray định hình. Chúng mang lại khả năng chịu tải thời điểm tốt hơn so với mức giá và yêu cầu ít chuẩn bị bề mặt hơn để lắp đặt. Chi phí của trục bi cũng giống như lắp ráp đường ray tròn, nhưng với diện tích nhỏ hơn và ít trục hơn. Về lâu dài, ít linh kiện cần bảo trì hơn, tiết kiệm thời gian và tiền bạc.
Các ứng dụng
Các nhà thiết kế chuyển động tích hợp chuyển động tuyến tính và chuyển động quay nên đánh giá công nghệ bóng spline để xem liệu việc cấu hình chúng trên cùng một trục có mang lại lợi ích hay không. Dưới đây là một số ví dụ ứng dụng trong tự động hóa nhà máy, vận tải và chăm sóc sức khỏe/nghiên cứu đã tận dụng chức năng của đường dẫn bóng:
Tự động hóa nhà máy
Lắp ráp chọn và đặt có thể lặp lại, chẳng hạn như định vị đối tượng bán dẫn tốc độ cao trong đó một cánh tay chọn một vật phẩm từ giai đoạn lắp ráp, xoay và đặt nó lên một vật thể khác.
Định vị dao CNC trong gia công và phay.
Thiết bị đóng gói để kiểm soát chính xác cơ chế chiết rót và đóng nắp.
Vận tải
Điều khiển máy bay, chẳng hạn như triển khai nắp và điều chỉnh ga.
Xe quân sự để thuận tiện cho việc quay, nâng súng và điều khiển xe.
Chăm sóc sức khỏe và nghiên cứu
Robot hỗ trợ quá trình phẫu thuật.
Thiết bị chụp ảnh y tế để hỗ trợ chuyển động chính xác của máy quét CT hoặc các thiết bị thu nhận hình ảnh có độ chính xác cao khác.
Phân tích trong phòng thí nghiệm, chẳng hạn như giai đoạn kính hiển vi và định vị mẫu.
Một số nhà cung cấp cung cấp hướng dẫn trực tuyến để giúp các nhà thiết kế máy tối ưu hóa đường dẫn bóng cho ứng dụng của họ. Ví dụ: một công cụ chọn đường dẫn bóng cung cấp các phương tiện hỗ trợ trực quan giúp người dùng có được cấu hình tốt nhất trong vài phút.
Tìm vị trí của họ
Các trục dẫn bóng là sự lựa chọn hoàn hảo cho các nhà thiết kế máy cần chuyển động trên nhiều trục. So với các hệ thống đóng gói, nhiều trục, các thanh trượt bi yêu cầu ít không gian hơn và có thể được triển khai ở tốc độ cao hơn, với độ ma sát thấp hơn; độ chính xác cao hơn; cuộc sống dài hơn, dễ dự đoán hơn; và bảo trì dễ dàng hơn. Chúng cũng có thể rẻ hơn.
Mặc dù trục dẫn bóng có thể thay thế các cánh tay rô-bốt đóng gói, nhưng hiệu quả về không gian và độ phản ứng bằng không khiến chúng có thể được sử dụng như các bộ phận của các cụm lắp ráp đó, có thể kéo dài hành trình thẳng đứng hoặc hỗ trợ tải trọng hướng tâm và trục nặng hơn.
Khi các hoạt động kinh doanh trở nên phức tạp hơn và quá trình số hóa, AI và các tiến bộ về di động mang lại nhiều trục chuyển động hơn cho các chiến lược tự động hóa, thì hiệu suất độc đáo và tính linh hoạt của đường dẫn bóng cuối cùng có thể nhận được sự tôn trọng mà nó xứng đáng có được.
Thông tin thêm vềWBM:
Được thành lập vào năm 1988, WBM là nhà cung cấp chuyên nghiệp về khuôn dập nguội vòng bi, con lăn côn, dụng cụ mài và thiết bị phát hiện cũng như dịch vụ tư vấn/kinh doanh toàn diện trong chuỗi cung ứng của ngành công nghiệp vòng bi. Thiết kế, sản xuất, bán hàng, dịch vụ và khảo sát đều nằm trong hệ thống quản lý chất lượng.
https://www.w-bm.com/
2024Khuyến nghị về sản phẩm WBM tuần mới:
Máy cắt:
WBM sản xuất khuôn lăn côn với hiệu suất cao và tự động hóa. Các con lăn được tạo hình trên một máy ép tiêu đề nguội tự động duy nhất và được nạp, cắt và đục lỗ vào khuôn trong năm bước.
Chúng tôi có thể sản xuất các khuôn lăn côn có nhiều loại và kích cỡ khác nhau với sự đảm bảo chất lượng, bao gồm: Đục lỗ tổ hợp, Tay áo bên ngoài, Lưỡi dao, Đục tổ hợp, Xi lanh cấp liệu, Khuôn kết hợp, Tay áo hai lớp, Chèn.
Liên hệ chúng tôi:
Điện thoại: +8615937969996
E-mail:info@w-bm.com
Trang web: www.bearroller.com