Rodamientos de robótica y automatización

- Jul 28, 2020-

Rodamientos de robótica y automatización

El uso de la robótica y la automatización continúa creciendo en todas las industrias, particularmente en la manufactura, a medida 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, ensamblaje, inspección y prueba de productos. A medida que la tecnología ha progresado, la automatización ha demostrado mejoras exponenciales en resistencia, velocidad y precisión, y las aplicaciones más sensibles en la medicina y otros sectores de alta tecnología se están volviendo comunes.

Con un movimiento programado y 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 de los rodamientos exigen que se especifiquen el tipo, el material y la lubricación correctos.

Los rodamientos rígidos de bolas de una hilera, con tamaños que van desde miniatura hasta extragrandes, son generalmente la opción de rodamiento preferida para la mayoría de las aplicaciones robóticas y de automatización. Los cojinetes de sección delgada a menudo se diseñan en las articulaciones de los brazos del robot debido a su construcción de baja masa, que ahorra espacio y su capacidad de alta velocidad.

Los rodamientos de rodillos suelen ser la primera opción para los requisitos de servicio pesado. Los anillos giratorios son una selección común para la rotación principal y el equipo de elevación asociado. Los rodamientos híbridos (bolas de cerámica con anillos de acero inoxidable) y completamente cerámicos son una excelente alternativa para operar en vacío u otros ambientes inhóspitos.

Los entornos peligrosos a los que están sometidas las aplicaciones robóticas a menudo exigen una protección adecuada contra la contaminación para evitar que los desechos de todo tipo, forma y tamaño entren en el rodamiento y provoquen daños irreparables o fallas prematuras.

Hay muchos tipos de cierres 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 de rotación y ayuda a maximizar la velocidad de operación. Los sellos de goma moldeados (generalmente hechos de material Buna-N confiable) hacen contacto con el anillo interior, lo que brinda una mejor protección en entornos más contaminados en comparación con los escudos metálicos, pero también aumentaría el par de arranque y funcionamiento debido a la resistencia del sello.

Los sellos también pueden disminuir la velocidad de rotación máxima en comparación con el nivel de rpm deseado, lo que debe tenerse en cuenta. Dependiendo del tipo de rodamiento, pueden estar disponibles sellos / protectores de estilo combinado para 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 permiten una mayor velocidad de funcionamiento y una menor resistencia al par en comparación con los sellos de goma.

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

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 pautas regulatorias estrictas a menudo dictan el uso de lubricantes de grado alimenticio H1, que generalmente tienen aceites sintéticos a base de hidrocarburos con espesantes de urea, poliurea o complejos de 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 rodadura de los anillos. Un lubricante diseñado para condiciones de funcionamiento específicas proporcionará una película protectora de desgaste adecuada para soportar la carga. 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 cojinete. La selección adecuada del lubricante evitará un rápido deterioro con el tiempo y ofrecerá protección contra la corrosión, la humedad y la entrada de contaminantes.

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