Componenti di riduttori personalizzati, lavorazione CNC per l'industria robotica

Ogni materiale ha i suoi vantaggi per i riduttori robotici. Le leghe di alluminio, come la 6061-T6 per gli alloggiamenti base e la 7075-T6 per le applicazioni più impegnative, sono leggere, resistenti e possono ridurre la massa di un attuatore in ghisa del 50-60% e hanno una dissipazione del calore 5 volte superiore rispetto alla ghisa. Ciò consente design più compatti senza richiedere un raffreddamento esterno. Sono facilmente lavorabili in forme complesse, integrano elementi di montaggio e alette per il raffreddamento e sono naturalmente resistenti alla corrosione. Ciò consente costi di manutenzione inferiori. Con un'adeguata rigidità, sono adatti per robot collaborativi, applicazioni industriali leggere e per coppie di uscita di 200 Newton metri. Questi sistemi robotici leggeri sono più convenienti e hanno riformulato la ridotta inerzia per migliorare le prestazioni dinamiche e l'efficienza energetica. Gli acciai legati, come il 4140 e il 4340, offrono estrema resistenza e rigidità per i riduttori robotici industriali con coppia di uscita di 500 Newton metri. Offrono un'estrema resistenza all'usura sulle superfici dei cuscinetti e delle tenute, resistenza alla fatica per carichi ciclici continui, un livello di tempra ideale per applicazioni su alberi e prestazioni affidabili per sistemi di carico per camion e robot di saldatura. Sono eccellenti sotto carichi ciclici, garantiscono una tenuta uniforme dell'albero e sono dimensionalmente stabili a temperature estreme. Queste prestazioni e resistenza all'usura sono preziose nei sistemi di movimentazione dei materiali e durante la saldatura.
La ghisa classe 40 presenta notevoli proprietà di smorzamento delle vibrazioni, riducendo la rumorosità degli ingranaggi da 5 a 10 dB rispetto agli alloggiamenti in acciaio saldato. Inoltre, offre un'eccellente stabilità dimensionale con una minima dilatazione termica e un'usura minima del contatto ingranaggio-alloggiamento nelle applicazioni con portasatelliti, oltre alle tradizionali tecniche di fusione che consentono la realizzazione di modelli complessi e parti interne con passaggi a nucleo. Inoltre, la produzione economica di alloggiamenti di grandi dimensioni e le comprovate prestazioni della ghisa nelle macchine utensili di precisione e nei riduttori industriali hanno contribuito alle notevoli prestazioni della ghisa. La ghisa sferoidale offre i vantaggi aggiuntivi di una maggiore resistenza meccanica e agli urti. Inoltre, presenta una migliore lavorabilità per l'alesatura di precisione e la duttilità necessaria per la protezione da fratture fragili sotto carichi d'urto, versatilità di fusione ed economicità, caratteristiche adatte alla produzione di volumi medio-alti di robusti alloggiamenti per riduttori.

Per la produzione di componenti per riduttori vengono impiegate tecnologie CNC ad alta precisione. Queste includono la fresatura CNC multiasse per l'alloggiamento di profili esterni, flange e caratteristiche integrate, che semplifica il processo eliminando gli errori di configurazione e migliorando la precisione delle operazioni successive. Operazioni di alesatura: fori di precisione CNC per cuscinetti con tolleranze di ±0.0003 pollici e finiture superficiali di 32 Ra micropollici. I fori distribuiscono la rugosità degli alloggiamenti in modo coassiale e contemporaneamente in linea, allineandoli entro 0.0002 di concentricità lungo le linee di separazione. Tornitura CNC per alberi di ingresso e uscita e tornitura di precisione per cuscinetti portanti, alberi scanalati e alberi filettati in fresatura frontale. Le superfici sono piane con tolleranze di 0.001 pollici su intere flange, rinforzi strutturali e fresatura di tasche di peso. Le nervature sono progettate per essere ottimizzate nella foratura trasversale, filettate per il passaggio dell'olio, le scanalature per il foro e le guarnizioni di fissaggio sono lavorate per profondità di controllo, dove la finitura superficiale è calibrata per la compressione dell'O-ring. Brocciatura di sedi per chiavette e scanalature, rettifica di precisione delle sedi dei cuscinetti, post-trattamento termico delle superfici di tenuta e levigatura dell'apertura del foro per il controllo dimensionale finale. L'ispezione CMM per le dimensioni critiche include la concentricità del foro, la distanza tra i fori e altri parametri. Fusione in sabbia, microfusione, pressofusione per alloggiamenti in alluminio e lavorazione meccanica di precisione o tramite stampi per superfici funzionali secondo le tolleranze progettate completano il processo di fusione.

Per i componenti del cambio, rispettiamo costantemente tolleranze prossime a ±0.001 pollici sulle dimensioni complessive degli alloggiamenti e sulle caratteristiche di montaggio dedicate, otteniamo una concentricità del foro del cuscinetto di 0.0005 pollici per gli alberi di ingresso e di uscita preservando la geometria dell'ingranamento e mantenendo gli interassi tra gli assi degli ingranaggi entro ±0.0003 pollici per un corretto innesto dei denti e un gioco minimo. La perpendicolarità delle superfici di montaggio entro 0.002 pollici consente un assemblaggio accurato di motori e robot senza disallineamenti. Le tolleranze del diametro della sede del cuscinetto di H7 o inferiori sono appropriate per accoppiamenti a pressione, accoppiamenti di transizione e applicazioni di cuscinetti. Le scanalature di tenuta per la compressione degli O-ring sono entro ±0.002 pollici. I diametri del cerchio dei bulloni della flangia di montaggio sono di ±0.005 pollici per una corretta intercambiabilità. C'è una tolleranza di 0.001 pollici tra le facce parallele sugli alloggiamenti divisi, che favorisce un corretto serraggio e una corretta sigillatura. Ciò consente ai riduttori di mantenere un'efficienza nominale superiore al 90% per i riduttori epicicloidali e al 95% per gli alberi paralleli, di funzionare silenziosamente a meno di 70 dB a velocità e carico nominali e di garantire una durata di servizio stabile alla temperatura di oltre 20,000 ore continue. I riduttori mantengono la viscosità del lubrificante entro l'intervallo ottimale e si regolano dinamicamente in base al carico degli ingranaggi.

Le opzioni di finitura complete per i componenti di un cambio robotizzato includono: alesatura e levigatura delle finiture delle sedi dei cuscinetti fino a 16 micropollici Ra; anodizzazione e rivestimento duro di bronzo e alluminio per una maggiore resistenza all'usura; verniciatura a polvere per una maggiore protezione ambientale e per l'identità del marchio; rivestimento in ossido nero per componenti in acciaio; placcatura in rame e nichel chimico; rettifica della superficie di tenuta e della faccia di accoppiamento per interfacce senza perdite di 0.0005; pallinatura a rugosità controllata; rivestimento di fosfatazione di alloggiamenti in acciaio; e rivestimenti a spruzzo termico da 2.5 galloni sulle superfici dei cuscinetti di design ibridi in alloggiamenti in alluminio leggero con superfici soggette a usura.

Sì, Zintilon dispone di capacità in rapida crescita per supportare le vostre esigenze, tra cui prototipazione avanzata per la convalida di riduttori e quadranti di test termici di billette solide lavorate a CNC, nonché produzione a basso volume per rapporti di riduzione personalizzati e applicazioni robotiche specializzate con riduttori non convenzionali, produzione a medio volume per piattaforme di ricerca e robot industriali a produzione limitata, produzione ad alto volume per moduli robotici standardizzati per attuatori in gruppi di robot che richiedono migliaia di alloggiamenti all'anno, ispezione dimensionale completa e controllo della posizione e della concentricità del foro del cuscinetto CMM, test di pressione della guarnizione di chiusura, gruppi di prova per verificare l'ingranamento degli ingranaggi, precondizionamento dei cuscinetti di carico, certificazioni dei materiali e convalida del progetto per tutte le applicazioni robotiche di controllo da conformare alla documentazione per soddisfare l'affidabilità e le prestazioni nel controllo delle funzioni critiche nei robot di controllo del movimento, riduttori, quadranti termici di billette solide lavorate a CNC.
I componenti dei vostri riduttori sono certificati secondo gli standard di qualità? Assolutamente sì. Tutti i componenti sono prodotti secondo sistemi di gestione della qualità certificati ISO 9001. Ciò include la conformità a tutti i requisiti degli standard di robotica industriale, alle specifiche dimensionali e dei materiali del cliente, ai requisiti di durezza per gli alberi, alla documentazione sul trattamento termico, alla documentazione AGMA per la progettazione e la produzione dei riduttori, alla completa tracciabilità dal lotto di materie prime all'assemblaggio finale, alla documentazione per audit di qualità e al miglioramento continuo di tutti i componenti di trasmissione di potenza critici per tempi di fermo e perdite di produzione o per la sicurezza dell'automazione negli ambienti industriali robotici.

Come per qualsiasi ordine complesso, i tempi di consegna variano. Per la lavorazione meccanica, il trattamento superficiale e l'ispezione, per gli alloggiamenti del cambio di base con caratteristiche standard sono sufficienti dai 12 ai 18 giorni lavorativi. Per gruppi di cambi complessi con sistemi di raffreddamento integrati e molteplici disposizioni di cuscinetti, i tempi di lavorazione finale e di pre-lavorazione di tutti i componenti fusi o forgiati sono dalle 4 alle 6 settimane. Per un prototipo, a seconda del progetto, per verificare e testare l'assemblaggio, un piano ricavato da una billetta Geoff può ridurre i tempi a 8-12 giorni. Volumi di ordine più elevati consentono di ridurre i tempi di ciclo. Design ottimizzati delle attrezzature e celle di produzione dedicate nell'ordine contribuiscono. I tempi sono dettagliati nel programma di produzione fornito al cliente nel preventivo e includono il tempo per l'approvvigionamento dei materiali, i cicli di trattamento termico e l'ispezione finale.

Come per qualsiasi ordine complesso, i tempi di consegna variano. Per la lavorazione meccanica, il trattamento superficiale e l'ispezione, per gli alloggiamenti del cambio di base con caratteristiche standard sono sufficienti dai 12 ai 18 giorni lavorativi. Per gruppi di cambi complessi con sistemi di raffreddamento integrati e molteplici disposizioni di cuscinetti, i tempi di lavorazione finale e di pre-lavorazione di tutti i componenti fusi o forgiati sono dalle 4 alle 6 settimane. Per un prototipo, a seconda del progetto, per verificare e testare l'assemblaggio, un piano ricavato da una billetta Geoff può ridurre i tempi a 8-12 giorni. Volumi di ordine più elevati consentono di ridurre i tempi di ciclo. Design ottimizzati delle attrezzature e celle di produzione dedicate nell'ordine contribuiscono. I tempi sono dettagliati nel programma di produzione fornito al cliente nel preventivo e includono il tempo per l'approvvigionamento dei materiali, i cicli di trattamento termico e l'ispezione finale.

Il nostro team di ingegneri collabora con i progettisti di robotica per realizzare riduttori personalizzati in base a particolari requisiti prestazionali e di packaging. Realizziamo riduttori epicicloidali compatti con rapporti di riduzione da 3:1 a 100:1 in spazi di progettazione ristretti, creiamo riduttori ortogonali utilizzando configurazioni coniche e a vite senza fine per giunti in cui gli assi di movimento si intersecano perpendicolarmente e sfruttiamo il massimo rapporto rigidità/peso tramite analisi agli elementi finiti (FEA) per una geometria ottimale dell'alloggiamento. Offriamo inoltre sistemi di raffreddamento superficiale personalizzati con dissipatore di calore interno ed esterno per riduttori ad alto ciclo di lavoro, progettiamo configurazioni con foro passante per il passaggio dei cavi attraverso gli attuatori, forniamo soluzioni per il montaggio superficiale di encoder assoluti per consentire il feedback e encoder di posizione esterni sensorless, e forniamo gruppi motoriduttori in cui motori, encoder e freni sono integrati in singoli gruppi rigidi. Ciò consente di progettare attuatori a ingranaggi per applicazioni quali robot delta ad alta velocità che richiedono bassa inerzia e gioco, robot industriali per carichi pesanti che richiedono una coppia elevata in spazi ristretti, robot collaborativi per una limitazione della coppia conforme alle norme di sicurezza e un funzionamento silenzioso e robot mobili con attuatori a ingranaggi che richiedono riduttori sigillati IP65 e IP67 per la guida all'aperto.

La lavorazione CNC dei componenti migliora le prestazioni in diversi modi. Entro tolleranze di 0.0005 pollici, la concentricità degli alberi di ingresso e di uscita e dei cuscinetti viene mantenuta, e l'ingranamento degli ingranaggi nel cambio viene mantenuto in base alla geometria di progetto nell'intervallo operativo da -20 a +80 gradi Celsius. La geometria di progetto degli ingranaggi controlla la spaziatura tra gli ingranaggi e quindi il gioco entro un intervallo da 0.003 a 0.008 pollici. Ciò garantisce una precisione di posizionamento di 3 minuti d'arco e garantisce anche l'espansione termica e la lubrificazione. Il controllo assiale e rigido dello spessore della carcassa e delle nervature garantisce la rigidità della carcassa e dell'alloggiamento. Ciò controlla la rigidità della carcassa e il contenimento della flessione. La rigidità della carcassa e dell'alloggiamento controlla la flessione entro 0.0005 pollici, che si traduce in 0.003 pollici in casi mal progettati. Il controllo assiale e rigido dello spessore della carcassa e delle nervature garantisce la rigidità della carcassa e dell'alloggiamento. Gli armadi costruiti controllano la flessione entro 0.0005 pollici, che si traduce in 0.003 pollici in casi mal progettati. Il controllo della microfinitura a meno di 16 Ra sulla sede del cuscinetto controlla la durata del cuscinetto in modo correlato all'abrasione e alla corrosione da sfregamento delle sedi. La durata del cuscinetto aumenta da 10,000 a 50,000 ore. Il controllo delle dimensioni della flangia di montaggio consente di ottenere un allineamento del motore con una perpendicolarità di 0.002 pollici tra motore e riduttore, con allineamento concentrico e assiale. Ciò riduce l'usura e le vibrazioni del giunto.
La realizzazione di scanalature appropriate per le guarnizioni consente una tenuta stagna del lubrificante e l'ingresso di contaminanti, mantenendo un grado di protezione IP54 o IP65 per un periodo di tempo prolungato. La selezione accurata dei materiali e l'attenta progettazione per la dissipazione del calore consentono la lubrificazione del sistema a temperature superiori a 80 °C, garantendo una viscosità sufficiente e prolungando l'intervallo di sostituzione del lubrificante da 2000 a 10000 ore. Una produzione efficiente riduce la variabilità prevista nell'efficienza del sistema. I riduttori epicicloidali sono in grado di raggiungere un'efficienza dal 90 al 94%, mentre i modelli ad alberi paralleli elicoidali raggiungono un'efficienza impressionante dal 96 al 98%. Ciò si traduce in una riduzione del riscaldamento e degli sprechi energetici nel motore. Un efficace trattamento superficiale prolunga la durata del sistema in ambienti industriali difficili fino a oltre 10 anni, nonostante umidità, ventilazione, cicli di temperatura e persino l'esposizione a sostanze chimiche.
Dimensioni uniformi in tutta la produzione facilitano l'intercambiabilità dei gruppi. Questo ottimizza la manutenzione e riduce lo stoccaggio dei ricambi. La lavorazione di precisione dei componenti del cambio costituisce la base meccanica per gli attuatori robotici con licenza per coppie di uscita che vanno da 10 a 2000 Newton-metri a seconda delle dimensioni e del rapporto di trasmissione. Raggiunge una ripetibilità di posizionamento di ±0.02 millimetri grazie a rapporti di riduzione accurati e gioco minimo. Tempi morti ridotti e controllo fluido della velocità inferiore al 2% per applicazioni a velocità costante, tra cui saldatura ad arco e erogazione di adesivi. Opera a meno di 70 dB, in conformità con gli standard di sicurezza dei robot collaborativi, per garantire la silenziosità. Prestazioni in condizioni di stabilità termica in tutti gli intervalli di temperatura industriali. Affidabilità con prestazioni prevedibili per l'automazione produttiva e l'uso a lungo termine con manutenzione superiore a 10,000 ore. Il posizionamento preciso della torcia per saldatura a punti è adatto all'assemblaggio automobilistico. La produzione di componenti elettronici richiede un posizionamento ripetibile dei componenti di ±0.03 millimetri per la modellazione. Automazione del confezionamento alimentare per velocità di prelievo superiori a 200 al minuto. Affidabilità operativa 24 ore su 24, 7 giorni su 7 per l'automazione logistica. Robotica medica per esigenze di precisione di movimento e posizionamento in chirurgia.