R+W公司在机器、系统设计和进一步开发方面的原则是“轻松安装”。 例如,几十年来,汽车和航空航天工业的主要目标一直是减轻质量、提高速度,从而可以节约能源。 这一目标同样适用于工业机器人和机床等生产机器。因为减轻质量能够节省能源和提高性能。例如在伺服驱动技术中,对于更高的加工速度和更短的加速时间的追求,就是将轻质结构与连轴技术中的高科技材料相结合的原因。
图1为扭矩范围为 0.1~2800 Nm的无间隙安全联轴器Torglight的一部分
安全联轴器的“轻质”材料
紧凑型 Torqlight (SL) 安全联轴器采用久经考验的弹簧预加载球锁紧原理,绝对无间隙工作。R+W 与大学一起起草、设计和制造了一个完整的轻量级系列。重量减轻50%的目标只能在新的开发中实现。SL系列联轴器由结合了独涂层的高科技材料制成。与标准系列相比,重量最多可以减轻60%。扭矩高达 160 Nm 的联轴器的自重仅为370 g,质量惯性矩为0.8×10-3 kgm2。这样的扭矩输出与尺寸和重量的比率是特殊的。联轴器系列包括四种尺寸。从 10~700 Nm,可以安全地限制扭矩。除了选择合适的材料外,通过压缩单个组件也减轻了重量。当然这对安全联轴器的耐用性和准确性不会产生任何影响。SL系列的轻型安全离合器在使用中可以实现大量的脱开。此外,使用结合了滚珠闭锁原理专为R+W开发的碟形弹簧可使扭矩增加高达40%。
图2 插入式金属联轴器 BK5的安装过程简单
作为精密联轴器和万向轴的领先制造商,R+W在联轴器技术领域一直坚持技术领先战略。R+W联轴器能够确保效率和过程可靠性。一个典型的例子是带有夹紧套环和锥形塞段的金属波纹管联轴器BK5。它的不同系列能够确保从15~1500 Nm的可靠扭矩传输。由于锥形塞段的摩擦夹紧连接和轴向预紧,联轴器可以完全无间隙地工作。标准型转速可达10 000 rpm,精细平衡型可达到10 000 rpm以上。此外,插入式联轴器只需要简单的组装和拆卸,因此非常便于维修和保养。有限的安装环境不是问题。精密金属波纹管联轴器通常特别适用于直接驱动。典型的金属波纹管是这种联轴器的核心。它以低回复力补偿横向、轴向和角轴的未对准。无间隙、抗扭金属波纹管联轴器可确保传动系统的精确定位。精细平衡设计的型号还可用于高动态应用中,其转速高达200 000 rpm。典型的应用领域是机床、木工机械、包装机械、自动化机械、印刷机械、钣金加工机械、齿轮加工机械等的高动态伺服轴。
图3利用R+W的传感器技术,可以实现联轴器的数据采集,从而实现传动系统的数据传输
对智能工厂进行预测性维护
精益生产和优化流程是制造技术的首要目标。其基础是实时提供与维护相关的数据。最好是由系统和机器中的组件来提供操作关键数据。集成传感器让数据收集不再是问题。在R+W Antriebselemente,集成测量电子设备可用于每个驱动组件,无需外部布线。扭矩、速度、振动、温度以及拉伸和压缩力等测量数据直接被记录在传动系统中。它可用于非常小的空间,无需辅助结构。此外,它也适用于移动应用。数据传输几乎是实时进行的,例如通过蓝牙。通过旋转传动系统的动态表现,可以在早期识别出有问题的负载和驱动部件的损坏。在数据分析和机器学习的帮助下,可以确定对系统状况和磨损作出预测。传感器甚至可以改装,以适用于多片离合器、万向轴和安全离合器,或作为简易的刚性法兰。此外,原则上可以在所有驱动组件和每个应用中使用传感器。
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