Calea de realizare a poziționării precise a șuruburilor cu bilă în tehnologia robotului
Sub valul producției inteligente, exactitatea roboților care îndeplinesc sarcini determină în mod direct eficiența producției și calitatea produsului. Ca o componentă de transmisie a miezului, șuruburile cu bilă au devenit „cheia tehnică” pentru ca roboții să realizeze precizia de poziționare la nivel micronă în virtutea frecării scăzute, rigidității ridicate și eficiență excelentă a conversiei în mișcare. Realizarea funcției sale de poziționare precisă se bazează pe optimizarea întregii tehnologii de lanț de la proiectarea și fabricarea la sinergia sistemului.
Șurubul cu bilă se rupe prin limitările tradiționale de transmisie și revoluționează modul de transformare a mișcării cu frecare rulantă. Când motorul determină șurubul să se rotească, bila de oțel cu precizie solară se rostogolește continuu în pista de circulație, la fel ca nenumărate rulmenți în miniatură care lucrează împreună pentru a transforma eficient energia cinetică de rotație în deplasarea liniară a piuliței. Eficiența de transmisie este mai mare de 90%, comparativ cu 30% pentru șuruburile glisante, eficiența este de aproape trei ori mai mare, iar consumul de energie este semnificativ redus. Aceste caracteristici de mișcare aproape fără histereză, astfel încât robotul să realizeze un răspuns de start-stop de milisecundă și o schimbare de direcție de înaltă frecvență, în scenariile de sortare de mare viteză, brațul robotului poate capta cu exactitate de mai mult de 20 de ori un al doilea material de prindere; Aplicat la asamblarea de precizie, poate fi repetat controlul erorilor de poziționare la nivel de micron, eliminând complet eroarea cumulată generată de histerezisul de frecare, pentru a oferi o garanție stabilă pentru complexitatea preciziei de lucru de precizie.
Baza pentru realizarea poziționării precise constă în procesul de fabricație de precizie. Pe de o parte, controlul erorilor de pas este crucial. Șuruburile cu bilă de înaltă performanță controlează eroarea de pas acumulată în ± 5μm prin măcinare și folosesc interferometru laser pentru inspecție și calibrare dinamică. Pe de altă parte, precizia formei de pistă afectează în mod direct starea de contact a bilei de oțel. Mașina de măcinare de înaltă precizie cu sistemul CNC poate controla eroarea unghiului de contact între arcul de curse și bila de oțel la ± 15 ', ceea ce asigură că sarcina este distribuită uniform și reduce vibrațiile și zgomotul în timpul funcționării.
La nivel de proiectare structurală, tehnologia de preîncărcare a piuliței duble este cheia pentru îmbunătățirea preciziei poziționării. Prin aplicarea forței de preîncărcare pentru a elimina reacția dintre piuliță și șurub, rigiditatea sistemului de transmisie este crescută cu mai mult de 40%, suprimând eficient abaterea pozițională cauzată de impactul inerțial. În roboții grei, utilizarea șuruburilor cu bilă cu structură de răcire scobită poate controla creșterea temperaturii funcționării la 10 grade, evitând degradarea exactității poziționării cauzate de deformarea termică.
Sistemul de ungere inteligentă și de asistență creează o garanție pe termen lung pentru precizia poziționării. Dispozitivul de ungere inteligent bazat pe senzorii MEMS poate regla alimentarea cu grăsime în funcție de sarcina și viteza de rotație în timp real, astfel încât rata de acoperire a ungerii pieselor cheie este întotdeauna menținută la mai mult de 98%. Suportul fix la ambele capete, împreună cu rulmenții cu bilă de contact unghiulară, poate rezista la sarcina axială bidirecțională și forța radială, asigurându-se că eroarea de dreptate a șurubului nu depășește ± 3μm\/m în timpul funcționării de mare viteză.
La nivelul sistemului de control, tehnologia de fuziune multi-senzor oferă procesului de poziționare un „creier inteligent”. Scara de grătare oferă feedback în timp real al datelor de deplasare, codificatorul monitorizează viteza și unghiul, unitatea de măsurare inerțială (IMU) compensează interferența vibrațiilor, iar prin algoritmul PID și strategia de control adaptativă, realizează ajustarea răspunsului la milisecundă la starea de mișcare a șurubului de bilă. În roboții de colaborare, senzorul de forță și sistemul de viziune lucrează împreună pentru a menține precizia de poziționare în ± 0. 02mm în medii complexe.
În practica industrială, roboții de asamblare a produsului 3C pot obține o precizie de poziționare repetabilă a 0. 0 5mm pentru plasarea cipului prin intermediul tabelului glisant de precizie condus de șuruburi; Roboții chirurgicali medicali se asigură că eroarea de mișcare a actuatorului la capătul brațului robotizat este mai mică de 0,1 mm cu ajutorul șurubului cu bilă de mare precizie; În domeniul logisticii și al depozitării, mecanismul de căruțe AGV bazat pe șuruburi cu bilă, împreună cu sistemul de navigație cu laser, poate realiza ± 5 mm de precizie între rafturi dens. În domeniul logisticii și depozitării, mașina AGV echipată cu mecanism de acționare cu șurub cu bilă, împreună cu sistemul de navigație cu laser, poate completa funcționarea exactă și funcționarea de ± 5 mm între rafturile dens.
Odată cu dezvoltarea roboților în direcția ușoarei și a inteligenței, șuruburile cu bilă evoluează spre precizie de fabricație la nano-scară, conștientizare de sine și funcționare inteligentă și întreținere. Aplicarea mingii ceramice, a cursei flexibile și a altor tehnologii materiale noi va reduce și mai mult pierderea de frecare; Integrarea senzorilor integrați și a cipurilor de acționare face ca controlul de poziționare să fie mai eficient și mai precis. Aceste descoperiri tehnologice vor continua să consolideze fundamentul operațiunilor de precizie a robotului și vor promova fabricarea inteligentă către o epocă de precizie mai mare.
