Boîtiers de roulement personnalisés, pièces usinées CNC pour l'industrie robotique

Les alliages d'aluminium, la fonte, l'acier et la fonte ductile comptent parmi les paliers les plus populaires. Chacun présente des avantages uniques. Concernant les alliages d'aluminium, les alliages 6061-T6 et 7075-T6 offrent des alternatives légères et structurellement robustes, réduisant le poids total de l'assemblage de 50 à 65 % par rapport à la fonte. Leur conductivité thermique est supérieure, ce qui permet une dissipation thermique plus rapide (4 à 5 fois supérieure à celle de l'acier), un fonctionnement à basse température et une lubrification plus longue. Ils s'usinent facilement selon des géométries complexes, présentent une résistance naturelle à la corrosion et offrent une rigidité adéquate pour les robots collaboratifs, alliant ainsi légèreté et réactivité dynamique accrues aux systèmes robotiques plus coûteux. La fonte de classe 40, inégalée, amortit les vibrations et le bruit induits par les paliers de 40 à 60 % par rapport aux paliers en acier soudé. Elle présente une excellente stabilité dimensionnelle à la dilatation thermique et une excellente résistance thermique à l'usure. Elle est reconnue pour ses applications industrielles robustes et fiables, notamment pour les machines-outils de précision, les boîtes de vitesses et la découpe. La fonte offre également un amortissement et une rigidité importants, ainsi qu'une production économique grâce à un moulage complexe de vis et à l'usinage traditionnel pour les travaux industriels de précision.
Les plaques d'acier composées d'acier de construction A36 et d'acier doux 1018 offrent une résistance et une rigidité exceptionnelles, idéales pour les applications à charges lourdes où les roulements sont soumis à des chocs et des forces de moment. Elles sont également faciles à souder et permettent la fabrication de supports de montage et de boîtiers renforcés. Les goussets sont disponibles en différents prix et épaisseurs. L'usinage et les engrenages de détente offrent des performances adéquates et une fiabilité optimale pour la robotique industrielle de charges utiles supérieures à 100 kg manipulées élastiquement. La ductilité offre les caractéristiques d'amortissement de la fonte, avec une résistance à la traction 50 % supérieure et une résistance aux chocs exceptionnelle par rapport à la fonte grise, et facilite l'usinage. Une ductilité adéquate contribue à la fermeture des ruptures fragiles sous charge dynamique. Des conceptions avancées de moulage avec des trous et des passages de lubrification percés, ainsi qu'une structure de support de roulement robuste, fabriquée en moyenne à grande production de systèmes interconnectés nervurés, offrent un bon rapport qualité-prix.

La fabrication de boîtiers de roulements de haute précision utilise des technologies CNC modernes de haute précision telles que le fraisage CNC multi-axes pour les profils externes des boîtiers, qui intègrent également des brides de montage, ainsi que des contours internes tels que des supports de capteurs et des clips de câbles ; Alésage CNC pour les alésages de paliers selon les tolérances H7 et H8 avec contrôle du diamètre et de la cylindricité de ±0.0005 pouce et 0.0003 pouce respectivement, et alignement précis des faces espacées à ±0.0003 pouce sur 8 piles d'alésages coaxiaux pour les paliers longs et fendus, surfaçage pour les surfaces de montage à clinchage avec une planéité de variation totale de 0.001 pouce, usinage des rainures d'étanchéité à une profondeur spécifiée à ±0.002 pouce pour l'étanchéité des joints toriques et la finition de surface ou de rainure pour les joints à lèvre, perçage et taraudage des trous traversants des boulons de montage ainsi que taraudage des trous traversants des graisseurs et des bouchons de vidange, lamage et fraisage pour montage affleurant de la visserie, fraisage de poche pour la création de réserves d'huile et fraisage à vis sans fin pour réduire le poids, chanfreinage et rayonnage des bords de l'alésage et du palier, et rectification des rainures des circlips des paliers à la précision finale après tout traitement thermique requis, rodage des alésages pour obtenir la taille finale et la finition de surface dans la plage de 32 à 63 Ra micropouces, et symétrie de l'alésage et du modèle de montage, avec vérification de la perpendicularité des faces par MMT. L'usinage de précision pour la finition des surfaces fonctionnelles est réalisé selon les tolérances spécifiées après moulage ou forgeage des boîtiers en aluminium ou en fonte.

Nous obtenons systématiquement des tolérances de ± 0.0005 pouce sur les dimensions critiques des paliers. Cela implique de garantir que les diamètres d'alésage des paliers sont contrôlés dans les tolérances H7 (± 0.0005 à ± 0.001 pouce selon l'alésage) afin d'adapter les paliers aux paliers avec des réglages de jeu et d'interférence appropriés. Cela implique une géolocalisation précise des alésages, définie à ± 0.001 pouce près, conformément aux exigences d'alignement de l'arbre : perpendicularité, contrôle de l'alignement de l'arbre et perpendicularité de l'axe de l'alésage par rapport à la surface de montage, à ± 0.001 pouce par pouce de la longueur de l'alésage, afin d'éviter toute charge latérale sur les paliers. La planéité de la surface de montage, à ± 0.001 pouce près de la surface totale, compense également les charges latérales pour les paliers à charge latérale. L'alignement requis de l'arbre est obtenu avec une concentricité de ± 0.0005 pouce sur plusieurs alésages dans un même palier. Nos gabarits de serrage sont adaptés aux trous de montage avec une précision de ± 0.003 pouce pour une conformité aux robots courants et aux gabarits mécanisés pour une interchangeabilité optimale. L'étanchéité, avec des tolérances contrôlées pour les rainures construites avec une précision de ± 0.002 pouce, les épaulements des paliers axiaux et leurs dimensions, garantit un démontage actif avec jeu ou interférence prévus et un positionnement axial des paliers sur les arbres et leurs extrémités. Ces caractéristiques garantissent une étanchéité efficace contre la contamination conformément aux normes IP54 ou IP65, une stabilité thermique pour supporter et maintenir le jeu d'arbre prévu au niveau du logement du palier entre ± 80 et -20 °C, des plages de stabilité, puis un logement rigide pour limiter la déflexion du logement à moins de 0.001 °C afin de maintenir l'alignement du palier et de limiter le désalignement dû aux déplacements/charges.

Oui. Nous proposons des capacités de production flexibles, notamment :
Prototypage rapide pour la validation de la conception
Production à faible volume pour applications spécialisées
Production à haut volume avec contrôle qualité constant
Vérification structurelle et dimensionnelle complète à chaque étape

Oui, toutes les pièces sont produites selon des systèmes de gestion de la qualité certifiés ISO 9001. Nous respectons les normes relatives à la robotique industrielle et respectons des spécifications dimensionnelles et matérielles personnalisées, notamment l'état de surface et l'intégrité structurelle, les tolérances de recouvrement et l'état de surface des paliers, les directives d'installation des fabricants de paliers, la traçabilité et la documentation complètes des matières premières, les audits qualité et l'amélioration continue des composants de support de palier. Tout cela permet d'éviter les défauts de conception et d'usinage des paliers, susceptibles d'entraîner une défaillance prématurée du palier, un dysfonctionnement du robot ou son arrêt dans le cadre de l'automatisation industrielle.

Nous fournissons des solutions de finition complètes adaptées aux exigences de l'aérospatiale :
Anodisation (Type II et Type III)
Passivation pour la résistance à la corrosion
Polissage de précision pour surfaces aérodynamiques
Revêtements de protection et barrières thermiques personnalisés

Le délai de livraison dépend du degré de complexité et du volume de la commande. En incluant l'usinage, le traitement de surface et le contrôle, le délai de livraison typique pour les paliers standard de faible complexité est de 8 à 14 jours ouvrés. Pour la fabrication complète, y compris le délai de moulage applicable, le délai de livraison pour les paliers fendus plus complexes comportant plusieurs alésages de doigts et les paliers fendus intégrés est de 3 à 5 semaines. Pour la vérification de la conception et les essais d'ajustement des paliers, les paliers prototypes usinés en aluminium ou en acier peuvent être réalisés en 5 à 8 jours. Les commandes en volume sont traitées dans des cellules d'usinage avec des dispositifs de montage qui réduisent le temps de cycle. Cette réduction du temps de cycle est obtenue grâce au planning de production détaillé fourni dans le devis, qui inclut l'approvisionnement des matériaux, les opérations d'usinage, le traitement de surface et le contrôle qualité.

Absolument. Nos ingénieurs collaborent avec des concepteurs robotiques pour créer des solutions de logements de roulements intégrés qui optimisent l'efficacité architecturale tout en rationalisant le processus d'assemblage. Nous concevons des logements de roulements usinés dans les structures du bras et des articulations du robot afin de réduire le nombre de composants et d'alléger davantage. Nous créons des logements multifonctionnels combinant support de roulement, support de réducteur et interface de fixation du moteur. Nous appliquons également l'analyse par éléments finis pour optimiser la géométrie du logement et atteindre les objectifs de rigidité et d'allègement. Nous développons des logements séparés avec des lignes de séparation usinées avec précision sur le plan du roulement, permettant ainsi l'installation du roulement dans des assemblages à espace restreint. Nous développons des techniques d'étanchéité intégrées et des dispositifs de joints labyrinthe et de contact autour du roulement pour répondre aux contraintes d'enveloppe requises. Nous développons également des dispositifs de lubrification avec des conduites de graisse et des réservoirs d'huile pour une meilleure rétention de la lubrification et des plannings de maintenance prolongés. Nous intégrons des câbles et des conduites pneumatiques dans les conceptions à alésage creux afin de les acheminer à travers le roulement pour l'actionnement dans des applications nécessitant une conception compacte pour les articulations de robots collaboratifs, des structures légères pour une accélération rapide dans les robots pick-and-place à grande vitesse, et des robots mobiles sensibles au poids.

L'usinage CNC offre de nombreux avantages en termes de performances. Des dimensions d'alésage de roulement correctes, conformes à la plage de tolérance H7, permettent un ajustement serré des bagues extérieures et évitent le fluage. La corrosion de contact se produit sur les surfaces de fluage et entraîne une défaillance prématurée. L'ajustement de la bague extérieure peut également présenter un jeu pour tenir compte de la dilatation thermique dans les environnements à température variable. La perpendicularité précise de l'alésage par rapport à la surface de montage, avec une tolérance de 0.001 pouce, assure un alignement parfait du roulement sur cette surface. Le parallélisme et la planéité de la surface de montage, avec une tolérance de 0.001 pouce, assurent un serrage uniforme des boulons, ce qui permet une répartition homogène de la charge d'installation et réduit la déformation du logement, susceptible d'affecter les jeux des roulements. La finition de surface contrôlée des alésages de roulement, de 32 à 63 micropouces Ra, offre la texture nécessaire au maintien de l'ajustement et à une installation en douceur du roulement, évitant ainsi le grippage. Les dimensions d'épaulement appropriées qui positionnent axialement un roulement à ± 0.001 pouce garantissent que la précharge conçue est obtenue dans les configurations de roulements à contact angulaire tandis que l'usinage précis des rainures d'étanchéité offre une protection environnementale efficace.
Pour limiter la déflexion du logement sous charge à moins de 0.001 pouce, une épaisseur de paroi adéquate associée à un renforcement structurel est essentielle pour maintenir l'alignement des roulements, maintenir les variations de jeu interne et prévenir l'usure rapide. L'intégration de dispositifs de dissipation thermique tels que des ailettes externes et l'optimisation de la répartition des masses maintiennent la température des roulements en dessous de 80 °C, préservant ainsi la viscosité du lubrifiant et prolongeant la durée de vie de la graisse. Celle-ci passe de 2 000 à 10 000 heures. La qualité des matériaux et leurs propriétés d'amortissement minimisent la propagation des vibrations des roulements aux structures du robot, ce qui contribue à une réduction du bruit de l'ensemble du système de 5 à 10 dB. Les roulements intègrent un usinage de précision avec des interfaces de montage pour les arbres, ce qui facilite une installation et un alignement précis à 0.001 pouce près, essentiels à la qualité de l'engrènement et à la durée de vie des accouplements.
La possibilité d'interchanger les assemblages simplifie l'entretien sur le terrain et réduit les stocks de pièces détachées grâce à la constance dimensionnelle maintenue tout au long de la production. La production de paliers usinés avec précision constitue la base structurelle nécessaire aux systèmes robotisés. Ils assurent un support fiable des paliers pendant plus de 20 000 heures de fonctionnement, tout en préservant l'alignement correct des arbres, la qualité de l'engrènement et la durée de vie des accouplements, une protection efficace contre la contamination conforme aux normes IP54 ou IP65 pour les environnements industriels, une gestion thermique fonctionnant dans la plage optimale de lubrification et une isolation vibratoire pour atténuer le bruit global du système et protéger les composants sensibles. Les intervalles de maintenance sont longs, les roulements et les joints devant être remplacés après 10 000 à 20 000 heures de fonctionnement, selon l'intensité de l'application. Des performances prévisibles en matière d'automatisation productive sont observées dans l'industrie de l'assemblage automobile grâce à la fiabilité de fonctionnement continu, dans l'industrie agroalimentaire avec ses paliers étanches IP lavables, dans les machines d'emballage avec des cadences supérieures à 200 opérations par minute, dans l'automatisation logistique fonctionnant 24h/24 et 7j/7, et dans la robotique médicale où le fonctionnement doit être fluide, silencieux et compatible avec la stérilisation.