In een pomp of een ventilator wordt demotor ashoeft alleen maar koppel te leveren. Bij een servoaandrijving, een robotgewricht of een CNC-as moet deze ook positie aanleveren. Een paar microns slingering aan de as wordt een zichtbare fout aan het uiteinde van een robotarm, en een gejank hoort de operator tijdens het schakelen. Dat verschil verandert welke specificaties er toe doen. Deze gids behandelt de schachten die Guanshuo bouwt voor automatisering, en de nummers die ze scheiden.
Een algemene industriële as is gespecificeerd vanwege sterkte. Zal het het koppel kunnen dragen, en zal het lang meegaan? Daarvoor moet een automatiseringsschacht nog twee vragen beantwoorden.
De eerste is positioneel. Een servosysteem sluit zijn lus op een encoder aan het ene uiteinde van de as, maar het werk gebeurt aan het andere uiteinde. Elke slingering, elke excentriciteit, elke slingering tussen deze twee punten is een fout die het besturingssysteem niet kan zien en niet kan corrigeren. De as moet zo waar zijn dat de waarde van de encoder eerlijk is.
De tweede is akoestisch. Automatiseringscellen draaien naast mensen. Een as die enigszins uit balans is, verandert bij hoge snelheid in een hoorbaar gejank en in trillingen die de levensduur van de lagers verkorten. Balanskwaliteit is hier een specificatie, geen bijzaak.
Vier cijfers doen het meeste werk op een tekening van een automatiseringsschacht. Dit zijn de waarden die Guanshuo hanteert tijdens de productie.
Coaxialiteit is iets dat kopers het vaakst te weinig specificeren. Het beschrijft hoe goed elke diameter een enkele as deelt. Op een servo-as moeten de encoderzitting, de lagertappen en de uitgangsconus het allemaal eens zijn over waar het midden zich bevindt. Als ze het meer dan een paar micron oneens zijn, vecht de motor tegen zichzelf.
De slingering op de as blijft niet op de as. Op een robotarm wordt een fout in het gewricht vermenigvuldigd met de reikwijdte van de arm. Dit is de reden dat gewrichtsassen veel strakker worden gespecificeerd dan de tolerantie van de eindeffector suggereert. Het schachtbudget moet een fractie zijn van het systeembudget.
A servomotor asis gebouwd rond de interface aan de uitvoerzijde. Guanshuo bewerkt deze met een standaard conus van 1:10, interne schroefdraad van M4 tot M12 en eindafschuiningen van C0,5 tot C2. De conus en trekbout zorgen voor een stijve, spelingsvrije verbinding, wat een positioneringssysteem nodig heeft. Een ingetoetste naaf met speling zou de servo iets geven om tegen te jagen.
De route is CNC-draaien gevolgd door ultrafijn slijpen, wat de coaxialiteit op ≤0,005 mm brengt, en vervolgens G1 dynamische balanscorrectie. Er zijn drie opties voor oppervlakteversterking beschikbaar: oppervlakteafschrikken, nitreren en verchromen.
Stappenschachten dienen voor open-lusbeweging, dus er is geen encoder die fouten corrigeert. Dat klinkt alsof het strengere specificaties zou moeten vereisen, maar de plicht is lichter en de snelheden zijn lager, dus de praktische vereisten worden versoepeld.
| Spec | Stappen schacht | Servo-as |
|---|---|---|
| Uitloop | ≤0,01 tot 0,02 mm | Coaxialiteit ≤0,005 mm |
| Diametertolerantie | h7 | h5 / h6 |
| Oppervlakteafwerking | Ra 0,8 tot 1,6 μm | Ra 0,2 tot 0,4 μm |
| Evenwicht | Meestal niet gespecificeerd | G1 of beter |
| Uitvoer einde | Normaal, D-vlak of spiebaan | 1:10 conus met M4 tot M12 schroefdraad |
Het verschil tussen deze twee kolommen is het kostenverschil. Het specificeren van servo-grade nummers op een stepper-applicatie is een van de meest voorkomende manieren waarop kopers te veel betalen. Als de machine een open lus heeft en op gematigde snelheid draait, is de stappenkolom de eerlijke specificatie.
Bij hogesnelheidsschachten wordt het maken van assen moeilijk. Guanshuo bouwthogesnelheidsmotorassenvan φ5 tot φ50 mm, met een slingering van ≤0,001 tot 0,003 mm, h5- of h6-tolerantie, Ra 0,2 tot 0,4 μm, en G1 of beter evenwicht. Het substraat is een legering met hoge sterkte, gehard, getemperd en genitreerd.
De reden voor deze cijfers is natuurkunde. De onbalanskracht neemt toe met het kwadraat van de rotatiesnelheid. Een resterende onbalans die onzichtbaar is bij 1.500 tpm wordt een vernietigende kracht bij spiltoerentallen. Spindelassen van werktuigmachines voegen een oppervlaktehardheid toe van HRC 60 tot 65 en zijn uitgebalanceerd tot G0,1 tot G0,4, met een levensduur van meer dan 15.000 uur.
Sommige automatiseringen werken in atmosferen waar vonken gevaar opleveren. Explosieveilige motorassen hebben een slingering tot ≤0,01 mm en kunnen worden gemaakt van een vonkvrije legering. De krappe slingering gaat hier niet alleen over nauwkeurigheid. Het houdt de rotor gecentreerd zodat er niets schuurt, omdat wrijven in de eerste plaats warmte en vonken genereert.
De meeste automatiseringsschachten zijn dat welgetrapte schachten. Bij elke stap wordt een lager, een afdichting, een tandwiel of de rotorstapel op een vaste positie over de lengte geplaatst. Twee specificaties bepalen of deze onderdelen vierkant zijn.
Het loodrechtheidsgetal is het getal dat bijt. Een lager dat tegen een niet-vierkante trede wordt gedrukt, wordt vanaf het moment van montage ongelijkmatig belast. Het zal heet worden en vroegtijdig kapot gaan, en de fout zal eerder op een lagerprobleem lijken dan op een asprobleem. Guanshuo bouwt deze alsenkele stapEndubbele stapschachten.
Het uitgangskenmerk is zowel een positioneringsbeslissing als een koppelbeslissing. Elke optie ruilt stijfheid tegen kosten.
| Functie | Gedrag | Beste pasvorm |
|---|---|---|
| D-vlak | Eenvoudig, lage kosten, enige speling | Kleine steppers, lichte uitvoering |
| Spiebaan | Hoog koppel, maar speling maakt speling mogelijk | Motorreductoren, eenrichtingsaandrijvingen |
| Splijn | Lading verdeeld over vele tanden, lage speling | Robotgewrichten, omkerende servoaandrijvingen |
| Conus en trekbout | Het stijfste, feitelijk nul speling | Servo-uitgang eindigt |
De spiebanen zijn geslepen volgens GB/T 1095. Bij een omkerende servo-as is de speling in een spieverbinding direct zichtbaar als positioneringsfout. Daarom domineert de conische interface aan het servo-uiteinde. Guanshuo houdt standmeerdere spiebanensymmetrie tot ≤0,02 mm waarbij een sleutel het juiste antwoord is.
Automatiseringsschachten hebben vaak een harde ondergrond nodig zonder harde kern. Er zijn vier behandelingen beschikbaar, die verschillende problemen oplossen.
| Behandeling | Wat het geeft |
|---|---|
| Inductieverharding | Hard dagboek, harde kern, geen noemenswaardige dimensionale verandering |
| Nitreren | Zeer hard oppervlak met weinig vervorming. Goed voor hogesnelheidsschachten |
| Hardverchromen | Slijtage- en corrosiebestendigheid, en een route om versleten astappen terug te winnen |
| Keramische coating | Extreme slijtvastheid en elektrische isolatie waar nodig |
Vraag bij elke leverancier of de as na de oppervlaktebehandeling wordt geslepen. Nitreren en plateren veranderen beide de uiteindelijke maat. Indien de behandeling de laatste operatie is, is de tolerantie op de tekening niet de tolerantie die u ontvangt.
Robotgewrichtschachten hebben te maken met een taak die geen enkele pompas ooit ziet. Ze starten, stoppen en keren voortdurend terug, en elke cyclus is een vermoeidheidscyclus. De industriële robotschachten van Guanshuo zijn gebouwd om meer dan 1.000.000 vermoeidheidsslijtagecycli zonder problemen te doorstaan, wat het kwalificerende getal is voor deze klasse van werk.
Het bereiken ervan is een combinatie van het hele proces, niet één truc. Gelegeerd staal, een warmtebehandeling die is afgestemd op de soort, royale wortelradii overal waar de diameter verandert, en slijpen na uitharding zodat de uiteindelijke geometrie klopt. De materiaalkeuzes hierachter komen aan bod in demateriaalgeleider van de asen de procesvolgorde in debewerkingsoverzicht.
Welke tolerantie heeft een servomotoras nodig?
Coaxialiteit van ≤0,005 mm op de afgewerkte as, met h5- of h6-diametertolerantie en een geslepen afwerking van Ra 0,2 tot 0,4 μm. Dynamisch evenwicht moet G1 of beter zijn. Guanshuo bereikt deze door middel van CNC-draaien, gevolgd door ultrafijn slijpen en balanscorrectie.
Wat is het verschil tussen een servo- en een stappenmotoras?
Een servo-as is in elk opzicht strakker. Coaxialiteit ≤0,005 mm tegen stepper-slingering van ≤0,01 tot 0,02 mm, h5 of h6 tegen h7, Ra 0,2 tot 0,4 μm tegen Ra 0,8 tot 1,6 μm, en een gespecificeerde balanskwaliteit die de stepper meestal niet nodig heeft. De servo eindigt ook in een tapsheid van 1:10 in plaats van een gewoon uiteinde of D-flat.
Waarom is dynamisch evenwicht belangrijk op een automatiseringsschacht?
De onbalanskracht neemt toe met het kwadraat van de snelheid, dus een klein residu wordt een grote trilling bij hoge toerentallen. Die trilling verkort de levensduur van de lagers, zorgt voor een hoorbaar gejank in de cel en verslechtert de positioneringsnauwkeurigheid. Hogesnelheidsassen zijn uitgebalanceerd tot G1 of beter, en spindelassen tot G0,1 tot G0,4.
Moet een robotgewrichtas een spiebaan of een spiebaan gebruiken?
In de meeste gevallen een spline. Een spiebaan heeft speling nodig om te kunnen worden gemonteerd, en die speling wordt speling wanneer de verbinding omkeert. Een spline verdeelt de belasting over veel tanden met veel minder bewegingsverlies. Voor servo-uitvoeruiteinden is een conus met een trekbout nog stijver.
Kan Guanshuo assen maken voor explosieveilige motoren?
Ja. Explosieveilige assen hebben een slingering van ≤0,01 mm en kunnen worden geleverd in een vonkvrije legering. Een strakke slingering houdt de rotor gecentreerd zodat er niets schuurt, wat de hitte en vonken voorkomt die de beoordeling moet vermijden.
Stuur de coaxialiteit, balanskwaliteit en interface die u nodig heeft. Guanshuo slijpt en balanceert in eigen beheer, dus de cijfers op uw tekening zijn de cijfers die worden gemeten. Of bereik het team op decontactpagina.
