在當(dāng)今高速發(fā)展的智能制造和自動(dòng)化世界中,每一個(gè)細(xì)小的部分都起到了至關(guān)重要的作用。而在這其中,軸承作為確保機(jī)器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件,其重要性不容小覷。在本文中,我們將探討軸承在工業(yè) 4.0 背景下所扮演的角色,以及它為工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)所帶來的變革。
專業(yè)軸承供應(yīng)商 SMB Bearings 的總經(jīng)理 Chris Johnson 解釋了為什么軸承作為充分發(fā)揮更緊湊、更快速、更精確工業(yè)機(jī)器人潛力的重要組件不容忽視。
俗話說:"不忘本"。"它們是你現(xiàn)在所能做的一切的基礎(chǔ)"。供應(yīng)鏈管理者已將注意力轉(zhuǎn)向整合機(jī)器人和自動(dòng)化技術(shù),以保持競爭力。
在普華永道的《2020 數(shù)字工廠》報(bào)告中,98% 的受訪制造商表示,他們希望將數(shù)字技術(shù)集成到制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)中,以提高效率。倉庫自動(dòng)化也越來越受歡迎,根據(jù) Interact Analysis 的數(shù)據(jù),到 2025 年,這一市場將增長近一倍,達(dá)到 680 億美元。
自動(dòng)化的普及可歸因于多種因素,包括大流行病和極端天氣對供應(yīng)鏈造成的破壞、電子商務(wù)的復(fù)雜性以及勞動(dòng)力短缺。后者的部分原因是美國的 "大辭職潮",由于缺乏對 COVID-19 的保護(hù)、工資停滯和生活成本上升,美國員工在 2021 年初開始集體自愿辭職。
據(jù)英國《金融時(shí)報(bào)》報(bào)道,"分析師稱,長期的勞動(dòng)力短缺加速了自動(dòng)化的普及,將一項(xiàng)節(jié)約成本的舉措轉(zhuǎn)變?yōu)楦偁幜Φ年P(guān)鍵問題",因?yàn)橹圃焐淘谌藛T短缺的情況下仍在尋求維持收入。文章指出,"供應(yīng)鏈經(jīng)理們現(xiàn)在把目光投向了日趨成熟的技術(shù),以減輕勞動(dòng)力的壓力",自動(dòng)化不僅關(guān)系到投資回報(bào),還關(guān)系到業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
Gartner 也認(rèn)為,自動(dòng)化是取代人工、耗時(shí)流程的必由之路。Gartner 特別推薦超自動(dòng)化(hyperautomation),這是一種將人工智能、傳感器、機(jī)器學(xué)習(xí)和機(jī)器人流程自動(dòng)化等工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)技術(shù)結(jié)合起來使用的趨勢,目的是盡可能多地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和 IT 流程自動(dòng)化。
新模式
可以肯定的是,工業(yè)界并不希望回到大流行之前的經(jīng)營方式,而是正在向新的物流和供應(yīng)鏈模式遷移。
在這方面,機(jī)器人和自動(dòng)化將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。工業(yè)機(jī)器人和自動(dòng)化在降低成本、提高生產(chǎn)率、提高效率和競爭力方面的能力是有目共睹的。每年,機(jī)器人都在加強(qiáng)與人類的協(xié)作,并能以更小的占地面積實(shí)現(xiàn)相同的功能。
機(jī)器人通常用于單調(diào)的搬運(yùn)和裝配任務(wù)。然而,據(jù)預(yù)測,軟件和固件平臺(tái)以及與之相連的機(jī)器人將更多地集成到制造商的企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)和制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)中。與此同時(shí),從生產(chǎn)和包裝到外科手術(shù)環(huán)境,以及倉庫中的大規(guī)模應(yīng)用,機(jī)器人正變得更加緊湊、快速,并能執(zhí)行更加復(fù)雜和精確的任務(wù)。
無論應(yīng)用領(lǐng)域如何,機(jī)器人速度、機(jī)動(dòng)性和精度的提高都有賴于高精度軸承。鉻鋼混合軸承、陶瓷軸承和回轉(zhuǎn)支承在機(jī)器人應(yīng)用中都很常見,但 SMB Bearings 的客戶最常選擇的是薄壁軸承。
正確的軸承
機(jī)器人能夠以更高的精度和準(zhǔn)確度執(zhí)行任務(wù)的能力很大程度上歸功于使用薄壁軸承的研究和開發(fā)——但它們是什么?
顧名思義,薄壁軸承非常薄且緊湊,寬度和厚度有限。例如,SMB Bearings 提供 EZO 品牌薄壁滾珠軸承,采用 SAE52100 鉻鋼或 440 級(jí)不銹鋼制成的開式、屏蔽式或密封式軸承。它們設(shè)計(jì)用于承受徑向載荷以及兩個(gè)方向的中等推力載荷,并在薄型設(shè)計(jì)中提供高精度。
薄壁軸承的橫截面不會(huì)隨著孔徑的增加而改變。內(nèi)環(huán)和外環(huán)的尺寸差別很小,因此空間要求不需要改變。這些類型的軸承有助于機(jī)器人小型化、減輕重量并減少扭矩?fù)p失。
然而,這些軸承的薄度也帶來了設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。例如,如果在沒有任何潤滑劑的情況下旋轉(zhuǎn)薄壁軸承的內(nèi)圈,然后用手指和拇指輕輕擠壓外圈,內(nèi)圈將停止旋轉(zhuǎn)。這展示了該設(shè)備令人難以置信的靈活性。
如果套圈成型不完美,即使是微小的差異也會(huì)使軸承無法平穩(wěn)運(yùn)行,產(chǎn)生熱量和噪音,增加軸承故障的風(fēng)險(xiǎn)。因此,制造過程必須極其精確,以確保兩個(gè)環(huán)具有盡可能高的圓度,以及軸承本身良好的噪音水平。
例如,手術(shù)室中的機(jī)器人(其中一些使用 EZO 品牌軸承)現(xiàn)在能夠執(zhí)行復(fù)雜的手術(shù),大大減少對患者的影響,縮短恢復(fù)時(shí)間。使用軸承的其他應(yīng)用包括機(jī)器人外骨骼,使倉庫工人能夠舉起更重的重量,以及讓社會(huì)護(hù)理人員舉起人以降低受傷風(fēng)險(xiǎn)。
抓住任何物體
英國影子機(jī)器人公司是最先進(jìn)的擬人機(jī)器人手的設(shè)計(jì)者和制造商,在制造靈巧機(jī)器人方面擁有多年經(jīng)驗(yàn),這些機(jī)器人可以在科研設(shè)施等領(lǐng)域執(zhí)行靈活的任務(wù)。但與智能抓取系統(tǒng)?不同,這些類型的機(jī)器人不適合工業(yè)應(yīng)用。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)堅(jiān)固可靠,采用人工智能技術(shù),能夠拾取多種類型的物體,從而減少工廠對人手的需求。扭矩傳感確保機(jī)器人手能夠最準(zhǔn)確、最可靠地抓住任何物體。
為了正常工作,該系統(tǒng)需要尺寸精度公差非常嚴(yán)格的特定軸承。該公司聯(lián)系了 SMB Bearings,該公司推薦并供應(yīng)其EZO 薄型精密軸承,重要的是,這些軸承的形狀和尺寸相同。軸承尺寸的任何不一致都會(huì)影響機(jī)器人關(guān)節(jié)位置的準(zhǔn)確性和整體行為。
Shadow Robot 公司的測試和反復(fù)試驗(yàn)證明了正確的摩擦系數(shù)及其相應(yīng)的油脂填充百分比,以實(shí)現(xiàn)最佳性能。這些軸承具有適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量、公差和一致性水平。這些特性確保軸承中的摩擦力可預(yù)測且準(zhǔn)確,從而提供控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)所必需的摩擦力水平。
最后,客戶稱贊 EZO 薄型精密軸承易于安裝,并且對其機(jī)器人的使用壽命至關(guān)重要,他們甚至預(yù)計(jì)該軸承的使用壽命比智能抓取系統(tǒng)的大多數(shù)其他部件都要長。所有軸承均按照客戶的具體規(guī)格提供。
目前,智能技術(shù)和工業(yè) 4.0 已成為每個(gè)制造商和供應(yīng)鏈管理者的首要議程。雖然軸承作為智能技術(shù)可能不是人們最關(guān)心的話題,但它們?nèi)匀皇顷P(guān)鍵部件,對于許多自動(dòng)化技術(shù)(尤其是機(jī)器人)的最佳性能至關(guān)重要。
畢竟,如果軸承能夠?qū)崿F(xiàn)智能抓取系統(tǒng)等智能系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)健性,那么制造商“永遠(yuǎn)不要忘記基礎(chǔ)知識(shí)”至關(guān)重要,因?yàn)檫@是充分利用工業(yè) 4.0 的基礎(chǔ)。
隨著工業(yè) 4.0 的持續(xù)發(fā)展,對軸承的需求和關(guān)注度正在增加。對于機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)來說,高質(zhì)量、高性能的軸承是不可或缺的組件。對于制造商來說,選擇正確的軸承可以提高機(jī)器的性能、準(zhǔn)確性和可靠性,從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率和競爭力的目的。
SMB Bearings一直致力于為其客戶提供高質(zhì)量的軸承,無論是標(biāo)準(zhǔn)的還是定制的。為了確保機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)達(dá)到其最大的潛力,確保選擇合適的軸承是至關(guān)重要的。
在未來,我們期待軸承技術(shù)的進(jìn)一步創(chuàng)新,以滿足工業(yè)界對更高性能、更高效率和更長壽命的要求。而在此過程中,軸承將繼續(xù)是智能制造、自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)的無聲英雄。
2024-10-23 09:21
2024-10-23 09:20
2024-10-23 09:19
2024-10-23 09:14
2024-10-23 09:12
2024-10-23 09:10
2024-10-23 09:09
2024-10-22 09:23
2024-10-22 09:22
2024-10-22 09:22