حل خرابی بلبرینگ خطی در رباتهای دکارتی با سرعت بالا: ارتقاء نگهدارنده فولادی
تاریخ: نوامبر 2023 | دسته: مهندسی و موارد کاربردی | زمان مطالعه: 3 دقیقه
خلاصه اجرایی
- کاربرد: محور عمودی Z در رباتهای برداشت سروو-درایو (قالبگیری تزریقی).
- قطعه: نوع فلنج بلبرینگ خطی (مدل: LMK25LUU).
- خرابی: خرد شدن فاجعهبار نگهدارنده رزین (نایلون) استاندارد.
- راهحل ما: ارتقاء به بلبرینگهای خطی نگهدارنده فولادی (جایگزینی مستقیم).
- نتیجه: فاصله نگهداری از 3 ماه به 14 ماه افزایش یافت.
چالش: خرابیهای «رمزآلود» بلبرینگ در محور Z
یک تولیدکننده قطعات پلاستیکی خودرو با تیم مهندسی ما در مورد یک مشکل حیاتی در نگهداری تماس گرفت. خط تولید آنها از 50 واحد رباتهای دکارتی با سرعت بالا (انتخابگرهای اسپرو) که 24/7 کار میکنند، استفاده میکند.
مدیران نگهداری گزارش دادند که بلبرینگهای خطی در بازوهای عمودی (محور Z) مکرراً گیر میکنند.
- علائم: ساچمههای بلبرینگ گیر میکردند و باعث اضافه بار و هشدار موتورهای سروو میشدند.
- معما: شفتهای فولادی سختشده هیچ علائمی از سایش نشان نمیدادند و برنامه روغنکاری به شدت رعایت میشد. با این حال، بلبرینگها هر 8 تا 12 هفته خراب میشدند.
![آخرین مورد شرکت [#aname#]](//style.cnclinearguide.com/images/load_icon.gif)
تجزیه و تحلیل فنی خرابی
پس از تشریح نمونههای خراب LMK25LUU در آزمایشگاه کارخانه ما، علت اصلی بلافاصله مشخص شد.
مشکل ساچمههای فولادی یا آستین بیرونی نبود؛ بلکه نگهدارنده رزین (قفس نایلونی) افزایش یافت.
در اتوماسیون استاندارد، نگهدارندههای نایلونی برای عملکرد نرم و بیصدا عالی هستند. با این حال، این کاربرد خاص یک «بدترین سناریو» را برای نایلون ارائه میداد:
- شتاب بالا: ربات با سرعت 2.5 متر بر ثانیه با کاهش سرعت سریع (تقریباً 2G) کار میکند.
- ضربه اینرسی: هنگامی که بازوی عمودی برای گرفتن یک قطعه ناگهان متوقف میشود، ساچمههای داخلی اینرسی قابل توجهی را به سمت پایین حمل میکنند و به انتهای نگهدارنده ضربه میزنند.
- نتیجه: قفس نایلونی استاندارد که قادر به مقاومت در برابر این خستگی ضربهای تکراری نبود، در نهایت خرد شد. سپس زبالههای پلاستیکی مسیرهای ساچمه را مسدود کردند.
یادداشت مهندس: بلبرینگهای خطی «درجه بازار» استاندارد معمولاً از قفسهای POM (پلیاستال) استفاده میکنند. در حالی که مقرون به صرفه هستند، از نظر ساختاری برای نیروهای G بالا که توسط سیستمهای سروو-درایو مدرن تولید میشوند، ناکافی هستند.
راهحل: ارتقاء مواد، نه طراحی مجدد
مشتری میترسید که نیاز به طراحی مجدد فلنج ربات یا تغییر به راهنماهای خطی گرانقیمت داشته باشد. ما یک راهحل سادهتر و مقرون به صرفهتر پیشنهاد کردیم: ارتقاء مواد.
ما بلبرینگهای خطی سری «Heavy Duty» (مدل: LMK25LUU-Steel) را ارائه کردیم.
- ارتقاء کلیدی: ما قفس نایلونی استاندارد را با یک نگهدارنده فولادی آلیاژی کم کربن افزایش یافت.
- یکپارچگی ساختاری: قفس فولادی پرچ شده و سفت و سخت است. این قفس برای مقاومت در برابر بارهای شوک و لرزش ذاتی حرکات عمودی سروو-درایو طراحی شده است.
- سازگاری مستقیم: ابعاد خارجی با سری ISO LMK استاندارد یکسان باقی میماند. مشتری میتوانست قطعات را فوراً و بدون تغییر دستگاه جایگزین کند.
![آخرین مورد شرکت [#aname#]](//style.cnclinearguide.com/images/load_icon.gif)
مقایسه: استاندارد در مقابل Heavy Duty
| ویژگی |
بلبرینگ خطی استاندارد |
راهحل نگهدارنده فولادی ما |
| مرجع مدل |
LMK25LUU (استاندارد) |
LMK25LUU-GA (فولاد) |
| جنس نگهدارنده |
رزین / نایلون |
فولاد آلیاژی |
| مقاومت در برابر ضربه |
کم (مستعد ترک خوردن) |
بالا (مقاوم در برابر ضربه) |
| حداکثر دما |
80 درجه سانتیگراد |
150 درجه سانتیگراد |
| محدودیت مواد قفس |
در نرم میشود>80 درجه سانتیگراد |
تا 300 درجه سانتیگراد-400°C پایدار است |
| بهترین کاربرد |
پرینترهای سه بعدی، دربهای کشویی |
رباتهای سروو، پرس، ریختهگری دایکاست |
نتایج (دادههای میدانی 12 ماهه)
مشتری بلبرینگهای نگهدارنده فولادی ما را روی 5 دستگاه آزمایشی نصب کرد. نتایج پس از یک سال قطعی بود:
- طول عمر: میانگین طول عمر از 3 ماه به 14+ ماه افزایش یافت.
- قابلیت اطمینان: هیچ موردی از خرد شدن قفس یا خرابی «مرگ ناگهانی» وجود نداشت.
- صرفهجویی در هزینه: در حالی که قیمت واحد بلبرینگ نگهدارنده فولادی کمی بالاتر است، کاهش هزینههای توقف به مشتری حدود $15,000 در سال در سراسر خط تولید صرفهجویی کرد.
نتیجهگیری
همه بلبرینگهای خطی یکسان ساخته نمیشوند.
اگر تجهیزات اتوماسیون شما از موتورهای سروو با سرعت بالا استفاده میکند یا در پیکربندیهای عمودی (محور Z) کار میکند، بلبرینگهای قفس نایلونی استاندارد ممکن است نقطه ضعف در زنجیره تولید شما باشند.
ما به عنوان یک تولیدکننده مستقیم، راهحلهای تخصصی ارائه میدهیم که شرکتهای تجاری اغلب از آن چشمپوشی میکنند.