Roulements de robotique et d'automatisation

- Jul 28, 2020-

Roulements de robotique et d'automatisation

L'utilisation de la robotique et de l'automatisation continue de devenir de plus en plus répandue dans tous les secteurs, en particulier dans la fabrication, car les entreprises réalisent tout le potentiel de sa capacité à réduire les coûts, à stimuler la production et à offrir une efficacité et une compétitivité accrues.

Les applications robotiques industrielles typiques comprennent le soudage, la peinture, l'assemblage, l'inspection des produits et les tests. Au fur et à mesure que la technologie progressait, l'automatisation a démontré des améliorations exponentielles en termes d'endurance, de vitesse et de précision, avec des applications plus sensibles dans le secteur médical et dans d'autres secteurs de haute technologie devenant monnaie courante.

Avec un mouvement hautement chorégraphié et programmé sur deux ou plusieurs axes, les roulements jouent un rôle majeur dans l'aspect contrôle de mouvement de cette technologie. L'utilisation de roulements de haute précision est une considération essentielle pour ceux qui sont chargés de concevoir et de maintenir ces applications. La durée de vie et les performances des roulements exigent que le type, le matériau et la lubrification corrects soient spécifiés.

Les roulements rigides à billes à une rangée, avec des tailles allant de miniatures à extra-larges, sont généralement le choix de roulement pour la majorité des applications robotiques et d'automatisation. Les roulements à section mince sont souvent conçus dans des articulations de bras de robot en raison de leur faible masse, de leur construction peu encombrante et de leur capacité à haute vitesse.

Les roulements à rouleaux sont généralement le premier choix pour les exigences sévères. Les couronnes d'orientation sont une sélection courante pour la rotation principale et l'équipement de levage associé. Les roulements hybrides (billes en céramique avec anneaux en acier inoxydable) et entièrement en céramique constituent une excellente alternative pour un fonctionnement dans le vide ou dans d'autres environnements inhospitaliers.

Les environnements dangereux auxquels les applications robotiques sont souvent soumises exigent une protection appropriée contre la contamination afin d'empêcher des débris de tous types, formes et tailles de pénétrer dans le roulement et de provoquer des dommages irréparables ou une défaillance prématurée.

Il existe de nombreux types de fermetures de palier disponibles, chacun avec ses propres avantages. Quel que soit le style, les fermetures prolongent la durée de vie du roulement en empêchant les contaminants d'atteindre les surfaces critiques à l'intérieur du roulement et aident à retenir le lubrifiant dans le roulement.

Les écrans métalliques n'entrent pas en contact direct avec la bague intérieure, ce qui minimise le couple de rotation et aide à maximiser la vitesse de fonctionnement. Les joints en caoutchouc moulés (généralement fabriqués à partir d'un matériau Buna-N de confiance) entrent en contact avec la bague intérieure, ce qui offre une meilleure protection dans les environnements plus contaminés par rapport aux blindages métalliques, mais augmenterait également le couple de démarrage et de fonctionnement en raison de la résistance du joint.

Les joints peuvent également réduire la vitesse de rotation maximale par rapport au niveau de régime souhaité, ce qui doit être pris en compte. Selon le type de roulement, des joints / boucliers combinés peuvent être disponibles pour une protection supplémentaire.

Avec une excellente résistance à l'exposition à certains produits chimiques, les joints en PTFE renforcé de verre peuvent être un choix préféré, car ils permettent également une vitesse de fonctionnement plus élevée et une moindre résistance au couple par rapport aux joints en caoutchouc.

L'environnement de fonctionnement, la charge appliquée et le profil de mouvement prévu peuvent également influencer le matériau de roulement sélectionné. Pour les environnements difficiles ou corrosifs, typiques des applications médicales, de restauration et de traitement chimique, l'acier inoxydable 440C est souvent spécifié pour les anneaux et les billes au lieu du matériau standard en acier au chrome dur.

Une bonne lubrification des roulements est une autre considération importante pour optimiser les performances et prolonger la durée de vie du roulement. Par exemple, dans les environnements de transformation des aliments et des boissons, des directives réglementaires strictes dictent souvent l'utilisation de lubrifiants de qualité alimentaire H1 - qui contiennent généralement des huiles de base d'hydrocarbures synthétiques avec des épaississants complexes à l'urée, à la polyurée ou à l'aluminium - en raison de la possibilité d'un contact accidentel.

Les fonctions critiques du lubrifiant sont de minimiser la résistance au frottement et l'usure des pièces mobiles, qui sont (dans le cas des roulements) les billes ou les rouleaux et les chemins de roulement des anneaux. Un lubrifiant conçu pour des conditions de fonctionnement spécifiques fournira un film protecteur résistant à l'usure. La condition idéale maintient la séparation de ces surfaces de frottement par ce film. De plus, le lubrifiant permettra la dissipation thermique et la stabilité thermique globale du roulement. Le bon choix de lubrifiant évitera une détérioration rapide au fil du temps et offrira une protection contre la corrosion, l'humidité et la pénétration de contaminants.

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