Robótica y automatización de rodamientos

- Jun 22, 2020-

Rodamientos de robótica y automatización


El uso de la robótica y la automatización sigue siendo cada vez más frecuente en todas las industrias, particularmente en la fabricación, ya que las empresas se están dando cuenta de todo el potencial de su capacidad para reducir costos, impulsar la producción y ofrecer una mayor eficiencia y competitividad.

Las aplicaciones robóticas industriales típicas incluyen soldadura, pintura, montaje, inspección de productos y pruebas. A medida que la tecnología ha progresado, la automatización ha demostrado mejoras exponenciales en la resistencia, la velocidad y la precisión, con aplicaciones más sensibles en los sectores médicos y otros sectores de alta tecnología que se vuelven comunes.

Con un movimiento programado altamente coreografiado en dos o más ejes, los rodamientos juegan un papel importante en el aspecto de control de movimiento de esta tecnología. El uso de rodamientos de alta precisión es una consideración integral para aquellos encargados de diseñar y mantener estas aplicaciones. La vida útil y el rendimiento del rodamiento exigen que se especifique el tipo, el material y la lubricación correctos.

Los rodamientos de bolas de ranura profunda de una hilera, con tamaños que van desde miniaturas hasta extra grandes, son generalmente la opción de rodamiento para la mayoría de las aplicaciones robóticas y de automatización. Los rodamientos de sección delgada a menudo se diseñan en juntas de brazos robóticos debido a su baja masa, construcción que ahorra espacio y capacidad de alta velocidad.

Los rodamientos de rodillos suelen ser la primera opción para los requisitos de servicio pesado. Los anillos de giro son una selección común para la rotación principal y el equipo de elevación asociado. Híbridos (bolas de cerámica con anillos de acero inoxidable) y rodamientos de cerámica completa son una excelente alternativa para el funcionamiento en un vacío u otros entornos inhóspitos.

Los entornos peligrosos a los que a menudo se someten aplicaciones robóticas exigen una protección adecuada contra la contaminación para evitar que los residuos de todo tipo, formas y tamaños entren en el rodamiento y causen daños irreparables o fallas prematuras.

Hay muchos tipos de cierre de rodamientos disponibles, cada uno con su propio conjunto de ventajas. Independientemente del estilo, los cierres prolongan la vida útil del rodamiento al evitar que los contaminantes lleguen a superficies críticas dentro del rodamiento y ayudan a retener el lubricante en el rodamiento.

Los escudos metálicos no hacen contacto directo con el anillo interior, lo que minimiza el par rotacional y ayuda a maximizar la velocidad de funcionamiento. Los sellos de caucho moldeado (normalmente hechos de material Buna-N de confianza) hacen contacto con el anillo interior, lo que proporciona una mejor protección en entornos más contaminados en comparación con los escudos metálicos, pero también aumentaría el par de arranque y de funcionamiento debido a la resistencia del sello.

Los sellos también pueden disminuir la velocidad máxima de rotación con respecto al nivel de rpm deseado, que debe tenerse en cuenta. Dependiendo del tipo de rodamiento, los sellos/escudos de estilo combinado pueden estar disponibles para una protección adicional.

Con una excelente resistencia contra la exposición a ciertos productos químicos, los sellos de PTFE reforzados con vidrio pueden ser una opción preferida, ya que también permite una mayor velocidad de funcionamiento y menos resistencia al par en comparación con los sellos de goma.

El entorno de funcionamiento, la carga aplicada y el perfil de movimiento previsto también pueden influir en el material de rodamiento seleccionado. Para ambientes hostiles o corrosivos, típicos en aplicaciones médicas, de servicio de alimentos y de procesamiento químico, el acero inoxidable 440C se especifica a menudo para los anillos y bolas en lugar de material de acero cromado duro estándar.

La lubricación adecuada de los rodamientos es otra consideración importante para optimizar el rendimiento y prolongar la vida útil del rodamiento. Por ejemplo, en entornos de procesamiento de alimentos y bebidas, las estrictas directrices reglamentarias a menudo dictan el uso de lubricantes de grado alimenticio H1, que suelen tener aceites sintéticos de base de hidrocarburos con espesantes complejos de urea, poliurea o aluminio, debido a la posibilidad de contacto incidental.

Las funciones críticas del lubricante son minimizar la resistencia a la fricción y el desgaste de las partes móviles, que son (en el caso de los rodamientos) las bolas o rodillos y las pistas de rodo del anillo. Un lubricante diseñado para condiciones de funcionamiento específicas proporcionará una película protectora de desgaste adecuada. La condición ideal mantiene la separación de estas superficies de fricción por esta película. Además, el lubricante permitirá la disipación de calor y la estabilidad térmica general del rodamiento. La selección adecuada de lubricantes evitará un rápido deterioro con el tiempo, así como ofrecerá protección contra la corrosión, la humedad y la entrada de contaminantes.

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