Durante i Giochi Olimpici Invernali di Pechino 2022, l’attenzione del pubblico non si è concentrata solo sugli atleti, ma anche sull'”uomo d’acciaio” che operava instancabilmente dietro le quinte.
Nel raffinato ristorante olimpico, i piatti e i dessert sia cinesi sia occidentali venivano serviti con l’aiuto di robot. Tra questi, spiccava un robot barista capace di replicare con precisione le tecniche di baristi esperti.
Nel caso dei robot intelligenti dotati di molte articolazioni, come si può garantire una trasmissione precisa del movimento e delle istruzioni, nonché un perfetto coordinamento tra le varie componenti? Questo risultato è reso possibile grazie all’elemento centrale di un robot industriale: il riduttore, il cui elemento chiave è il cuscinetto.
I riduttori per robot industriali includono vari tipi, come il riduttore RV, il riduttore armonico, il riduttore a ruota dentata cicloidale e il riduttore epicicloidale, con i riduttori RV e armonico che rappresentano il massimo livello tecnologico. La padronanza della tecnologia di questi due tipi di riduttori significa dominare il vertice tecnologico nel campo dei riduttori per robot industriali.
Il cuscinetto a sfere a parete sottile
Il riduttore armonico è un tipo di giunto robotico che si basa sul generatore di onde per produrre una deformazione elastica controllabile della ruota flessibile e utilizza la deformazione elastica controllabile del cuscinetto flessibile per trasmettere movimento e potenza. È caratterizzato da struttura compatta, elevata precisione di movimento, ampio rapporto di trasmissione ed è utilizzato principalmente per coppie piccole e medie.
Il cuscinetto a sfere a parete sottile è uno dei componenti principali del riduttore a trasmissione armonica e il requisito di un rapporto di riduzione elevato si ottiene attraverso la deformazione elastica del cuscinetto a sfere a sezione sottile e anche la durata del riduttore a trasmissione armonica è in gran parte determinato dalla durata del cuscinetto a sfere a sezione sottile. Il cuscinetto a sfere a sezione sottile non sopporta solo il carico di sollecitazione ciclico, ma sopporta anche il carico di sollecitazione alternato, che cambia costantemente con la deformazione elastica della ruota flessibile.
Treasmissione precisa nei robot intelligenti
Grazie alla loro capacità di sopportare contemporaneamente carichi radiali e sui cuscinetti, nonché momenti ribaltanti, i cuscinetti a rulli incrociati hanno un’elevata rigidità e precisione di rotazione e sono ampiamente utilizzati nella rotazione della vita dei robot industriali, nella spalla, nel braccio, nel polso e in altri parti rotanti dei robot articolati. È anche ampiamente utilizzato nella rotazione della base di robot industriali, della spalla, del braccio, del polso e di altre parti rotanti del robot articolati.
Grazie alla struttura della disposizione diritta dei rulli incrociati, il cuscinetto a rulli incrociati può sopportare il carico complesso da tutte le direzioni contemporaneamente e il volume di impostazione può essere ridotto, il che contribuisce alla miniaturizzazione e al risparmio di spazio del dispositivo. Facile da installare con soli bulloni, contribuendo alla compattezza del prodotto.
I moderni cuscinetti per robot industriali devono essere installati in uno spazio limitato, devono essere di piccole dimensioni, cioè leggeri. Ma allo stesso tempo, l’elevato carico del robot, l’elevata precisione di rotazione, l’elevata silenziosità di funzionamento, l’elevata velocità di posizionamento, l’elevata precisione di posizionamento ripetuto, la lunga durata e le prestazioni di alta affidabilità richiedono che il cuscinetto di supporto del robot abbia un’elevata capacità portante, alta precisione, alta rigidità, bassa coppia di attrito, lunga durata e prestazioni ad alta affidabilità.
In termini di progettazione del prodotto, i cuscinetti a sezione sottile per robot industriali non devono solo garantire una capacità di carico sufficiente, ma richiedono anche un posizionamento accurato e un funzionamento flessibile.
I fondamenti per i cuscinetti a sezione sottile
Pertanto, l’analisi della progettazione dei cuscinetti e la determinazione dei parametri principali possono non solo prendere il carico dinamico nominale come funzione obiettivo, ma anche prendere il carico dinamico nominale, la rigidità e la coppia di attrito come funzione obiettivo per la progettazione di ottimizzazione multi-obiettivo. Allo stesso tempo, viene utilizzato il metodo di analisi degli elementi finiti dei cuscinetti a sezione sottile basato sulla deformazione dell’anello e del telaio.
In termini di processo di produzione e attrezzature, i fondamenti per i cuscinetti a sezione sottile sono:
- tecnologia di rilevamento ad alta precisione della qualità dinamica del cuscinetto del robot;
- processo di trattamento termico di microdeformazione degli anelli;
- Processo di rettifica degli anelli dei cuscinetti basato sul controllo dello strato metamorfico di estrusione;
- Tecnologia di controllo precisa del precarico del cuscinetto a sezione sottile;
- Tecnologia di controllo preciso della sporgenza dei cuscinetti a sfere a contatto obliquo a sezione sottile;
- Tecnologia di assemblaggio di precisione di cuscinetti a sezione sottile;
- Tecnologia di misurazione senza contatto di anelli di cuscinetti a sezione sottili.
Lo sviluppo dei moderni robot industriali leggeri richiede standard sempre più elevati per i cuscinetti portanti. Per rispondere alle specifiche esigenze applicative di questi cuscinetti, ottimizziamo sia la struttura sia i processi di produzione, adottando principi di design basati su integrazione, leggerezza e multirullo.
FLT ITALIA utilizza acciai puri e di alta qualità, seguendo un percorso di produzione accurato che va dalla forgiatura alla lavorazione meccanica di precisione, dal trattamento termico al controllo della durezza e della dimensione dei grani, fino alla lavorazione ultraprecisa. Questo ci consente di ottenere cuscinetti leggeri, compatti, precisi e duraturi, migliorando così l’efficienza dei robot industriali e favorendo la loro diffusione in ambito produttivo e nella vita quotidiana.
