Vysoce přesná planetová redukce: 4 specifikace, které definují výkon vašeho stroje

Robotické rameno, které mine svůj cíl o 0,3 mm. CNC osa, která přestřeluje při obrácení. Laserová řezačka, jejíž šev se posune po dvou hodinách nepřetržitého provozu. V každém z těchto případů je hlavní příčina téměř vždy stejná: nesprávný reduktor – nebo správně vybraný s nesprávnými specifikacemi. Výběr a vysoce přesný planetový reduktor není složitý, ale vyžaduje, abyste se podívali na několik čísel, než se podíváte na cokoli jiného.

Proč planetární architektura překonává jiné typy redukce

Planetové převodovky rozdělují zatížení na více planetových převodů současně. To není jen elegantní inženýrství – má to přímé, měřitelné důsledky. Účinnost na stupeň se obvykle pohybuje mezi 95 % a 98 %, ve srovnání s 60–70 % u šnekového pohonu při stejném poměru. Hustota točivého momentu (výstupní točivý moment na jednotku objemu) je vyšší než u jakékoli konvenční konstrukce s paralelním hřídelem, což znamená, že do menšího pouzdra můžete umístit více točivého momentu, aniž byste přidali hmotu na vaši pohyblivou osu.

Zejména u servomotorů zjednodušuje kompaktní koaxiální uspořádání konstrukci stroje. Vstup a výstup sdílejí stejnou středovou linii, což snižuje bolesti hlavy při vedení kabelů a udržuje momentové rameno krátké. Tyto konstrukční výhody vysvětlují, proč se planetové redukce staly výchozí volbou aplikace s vysoce přesnými převody v robotice, manipulaci s polovodiči a přesném CNC.

4 specifikace, které definují, zda reduktor vyhovuje vaší aplikaci

1. Vůle

Vůle je úhlová vůle výstupního hřídele, když je vstup držen pevně. Je to jediné číslo, které nejpříměji omezuje přesnost určování polohy vašeho systému. Pro obecnou průmyslovou automatizaci může být přijatelná vůle v rozsahu 5–10 obloukových minut. Pro robotické klouby, CNC osy a laserové řezací hlavy potřebujete ≤ 3 obloukové minuty – specifikace dodávaná vysoce přesnými planetovými reduktory řady MKS, které toho dosahují prostřednictvím přesně broušených ozubených kol a výstupních stupňů kuželíkových ložisek.

2. Převodový poměr

Výběr poměru je dvoudílný výpočet. Nejprve určete výstupní rychlost, kterou vaše aplikace vyžaduje, ze jmenovité rychlosti motoru. Za druhé, vynásobte jmenovitý moment motoru poměrem a potvrďte, že výsledek je nižší než jmenovitý výstupní moment reduktoru. Jednostupňové planetové jednotky pokrývají poměry zhruba 3:1 až 10:1; dvoustupňové návrhy to rozšiřují na 100:1 nebo více. Řada MKS například nabízí poměry od 3:1 až 100:1 , který pokrývá převážnou většinu servo aplikací v jediné produktové řadě.

3. Výstupní krouticí moment a radiální/axiální zatížení

Jmenovitý výstupní moment je trvalý moment, který převodovka zvládne při jmenovitých otáčkách, aniž by došlo ke snížení její životnosti. Špičkový točivý moment vždy ověřte samostatně – události zrychlení a nouzového zastavení mohou generovat dvojnásobný až trojnásobný nepřetržitý točivý moment. Neméně důležité jsou radiální a axiální únosnosti, které vám řeknou, jak velkou boční sílu a tah snese výstupní ložisko. Řada MKS například zvládá radiální zatížení od 1 700 N do 30 000 N a axiální zatížení od 2 300 N do 27 000 N v závislosti na velikosti rámu s velikostí rámu od 060 do 180 a výstupními kroutícími momenty v rozsahu 18–2 400 Nm .

4. Typ ložiska

Výstupní ložisko určuje tuhost a nosnost mnohem více, než lidé očekávají. Kuličková ložiska jsou vhodná pro lehké radiální zatížení a vysokorychlostní aplikace. Kuželíková ložiska – používaná v přesných modelech MKS – zvládají kombinovaná radiální a axiální zatížení současně, takže jsou správnou volbou všude tam, kde na výstupní hřídel působí konzolové síly, jako je tomu u koncového efektoru robotického ramene nebo u otočného stolu s přímým pohonem.

Přizpůsobení správné řady vašemu stroji

Ne každá aplikace potřebuje nejtěsnější vůli nebo nejtěžší výstupní ložisko a nadměrná specifikace je stejně nákladná jako nedostatečná. Zde je praktický způsob, jak přemýšlet o výběru rodiny produktů:

Jednotky MKS jsou kompatibilní s jakoukoli značkou servomotorů po celém světě díky systému AD adaptéru příruby a objímky. Vnitřní olejová těsnění zcela eliminují úniky, což je kritický požadavek pro potravinářská, farmaceutická a polovodičová prostředí. Pro aplikace, kde je nevyhnutelný pravoúhlý přenos točivého momentu, vede řada MKAT s dutými hřídeli kabely nebo pneumatická vedení přímo středem reduktoru – významná výhoda u víceosých robotů.

Kontrolní seznam pro předvýběr, který můžete použít ještě dnes

Než požádáte o cenovou nabídku nebo si stáhnete katalog, odpovězte na těchto šest otázek:

1. Jaké jsou požadované výstupní otáčky (ot/min) a trvalý výstupní moment (Nm)?
2. Jaký je maximální točivý moment během zrychlení nebo nouzového zastavení (obvykle 2–3× nepřetržitě)?
3. Jaké radiální a axiální síly budou působit na výstupní hřídel?
4. Jakou vůli je řídicí systém aplikace schopen kompenzovat – nebo musí být mechanická vůle nulová?
5. Je vyžadován koaxiální (inline) nebo pravoúhlý výstup?
6. Existují omezení specifická pro prostředí: čistý prostor, potravinářská kvalita, extrémní teplota, IP?

S těmito odpověďmi v ruce je snadné určit správnou velikost rámu a sérii. Pro hlubší přehled parametrů specifikace a srovnání sérií se průvodce výběrem planetového reduktoru, který zahrnuje specifikace, sérii a přesnost, týká okrajových případů včetně vícestupňových kombinací a požadavků na vlastní poměr.

Správný planetový reduktor dokáže více než jen snížit rychlost. Definuje strop přesnosti celého vašeho pohybového systému. Výběr se správnými specifikacemi od začátku eliminuje přepracování, rekalibraci a neplánované prostoje, které pocházejí z nesouladu mezi převodovkou a prací, kterou má provést.