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为什么更好的机器人需要更薄的轴承

原创 2022-11-28 10:34 DDing 来源:AGV网

英国专业轴承供应商SMB轴承公司的总经理克里斯-约翰逊(Chris Johnson)解释了为什么在实现更紧凑、快速和精确的工业机器人的全部潜力时,轴承不能被忽视为重要的部件。

“永远不要忘记基础知识。”这句老话说:“它们是你现在能力的基础。”供应链经理已将注意力转向集成机器人技术和自动化技术以保持竞争力。

在制造商中,98%的受访者在普华永道的《2020年数字工厂》报告中表示,他们希望将数字技术整合到他们的制造执行系统(MES)中,以提高工作效率。仓库的自动化也越来越受欢迎,以至于根据Interact Analysis的数据,到2025年,这个市场将几乎翻倍,达到680亿美元。

这种自动化的吸收可以归因于一些因素,包括大流行病和极端天气对供应链造成的破坏,电子商务的复杂性和劳动力短缺。后者部分是由美国的 "大辞职 "造成的,由于缺乏对COVID-19的保护,工资停滞和生活成本上升,雇员在2021年初开始大规模自愿辞去工作。

据英国《金融时报》报道,分析家们说,长期的劳动力短缺加速了自动化的普及,将一种节约成本的做法转变为竞争力的关键问题。因为制造商在人员短缺的情况下寻求保持收入。文章指出供应链经理现在把目光投向成熟的技术,以减轻他们的劳动力压力",自动化不仅仅是投资回报,也是业务的延续性。

Gartner同意,自动化是取代人工、耗时流程的前进方向。它特别推荐超自动化,这种趋势汇集了工业物联网(IIoT)技术的使用,如人工智能、传感器、机器学习和机器人流程自动化,以使尽可能多的业务和IT流程自动化。

新模式

有一点是肯定的,工业界并不渴望回到大流行前的经营方式,而是向新的物流和供应链模式迁移。

这就是机器人和自动化将发挥关键作用的地方。工业机器人和自动化在降低成本、提高生产力、提供更高的效率和竞争力方面的能力已经得到了证实。每年,机器人与人类的协作性越来越强,能够以更小的占地面积提供相同的功能。

机器人通常被用于单调的搬运和装配任务。然而,据预测,软件和固件平台,以及与之相连的机器人,将更多地集成到制造商的企业资源规划(ERP)和MES中。同时,机器人正变得更加紧凑、快速,并执行更加复杂和精确的任务,从生产和包装到手术环境,以及仓库的大规模应用。

无论何种应用,机器人的速度、可操作性和精度的提高都依赖于高精度的轴承。铬钢混合轴承、陶瓷轴承和回转轴承在机器人应用中都很常见,但薄壁轴承是SMB轴承公司客户最常选择的选项。

正确的轴承

机器人能够以越来越高的精度和准确度执行任务,主要归功于使用薄板轴承的研究和开发 - 但它们是什么?

顾名思义,薄板轴承是非常薄和紧凑的,有有限的宽度和厚度可供选择。例如,SMB轴承公司提供的EZO品牌薄板球轴承,可以是SAE52100铬钢或440级不锈钢材质的开式、屏蔽式或密封式。它们被设计用来承受径向负荷以及两个方向的中等推力负荷,并在低矮的设计中提供了高精确度。

薄型轴承的横截面不会随着孔径的增加而改变。内环和外环之间的尺寸差异很小,所以在空间要求上不需要改变。这些类型的轴承有助于缩小尺寸、减轻重量和减少机器人的扭矩损失。

然而,这些轴承的薄度也给设计带来了挑战。例如,如果你在没有任何润滑剂的情况下旋转薄型轴承的内圈,然后用手指和拇指轻轻挤压外圈,内圈将停止旋转。这显示了该装置中令人难以置信的灵活性。

如果环的形状不完美,即使是微小的差异也会使轴承停止平稳运行,产生热量和噪音,增加轴承故障的风险。因此,制造过程必须极其精确,以确保两个环的圆度尽可能高,以及轴承本身的良好噪音水平。

例如,手术室中的机器人,其中一些使用 EZO 品牌轴承,现在能够执行复杂的手术,同时大大减少对患者的影响,缩短恢复时间。使用轴承的其他应用包括机器人外骨骼,使仓库工人能够举起更重的重量,并使社会护理工作者能够在降低受伤风险的情况下举起人们。

抓住任何物体

英国Shadow Robot Company(英国影子机器人公司)是最先进的拟人机器人手的设计者和制造商,在制造可在科研设施等领域执行灵活任务的灵巧机器人方面拥有多年经验。但这些类型的机器人不适合工业应用,不像它的智能抓取系统™。该系统设计坚固可靠,使用 AI 使其能够拾取多种类型的物体,从而减少工厂中对人手的需求。扭矩感应确保机器人手能够最准确可靠地抓取任何物体。

为了正常工作,该系统需要尺寸精度公差非常严格的特定轴承。该公司联系了 SMB Bearings,SMB Bearings 推荐并提供了其EZO 薄型精密轴承,重要的是,这些轴承制造成相同的形状和尺寸。轴承尺寸的任何不一致都会影响机器人关节位置的准确性和整体行为。

Shadow Robot Company 的测试和反复试验证明了正确的摩擦系数及其相应的油脂填充百分比,以获得最佳性能。这些轴承提供了正确的质量、公差和一致性水平。这些特性可确保轴承中的摩擦力可预测且准确,从而提供控制机器人运动所必需的摩擦力水平。

最后,客户称赞 EZO 薄型精密轴承易于安装并且对机器人的使用寿命至关重要——他们甚至期望轴承比智能抓取系统的大多数其他部件更耐用。所有轴承均按照客户的确切规格提供。

现在,智能技术和工业 4.0 已成为每个制造商和供应链经理的重要议程。虽然轴承可能不会作为智能技术出现在人们的脑海中,但它们仍然是许多自动化技术(尤其是机器人)实现最佳性能所必需的关键部件。

毕竟,如果轴承能够实现智能系统(如智能抓取系统)的可靠性和稳健性,那么制造商“永远不要忘记基础”作为从工业 4.0 中获得最大收益的基础至关重要。

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