英國專業軸承供應商SMB軸承公司的總經理克里斯-約翰遜(Chris Johnson)解釋了為什么在實現更緊湊、快速和精確的工業機器人的全部潛力時,軸承不能被忽視為重要的部件。
“永遠不要忘記基礎知識。”這句老話說:“它們是你現在能力的基礎。”供應鏈經理已將注意力轉向集成機器人技術和自動化技術以保持競爭力。
在制造商中,98%的受訪者在普華永道的《2020年數字工廠》報告中表示,他們希望將數字技術整合到他們的制造執行系統(MES)中,以提高工作效率。倉庫的自動化也越來越受歡迎,以至于根據Interact Analysis的數據,到2025年,這個市場將幾乎翻倍,達到680億美元。
這種自動化的吸收可以歸因于一些因素,包括大流行病和極端天氣對供應鏈造成的破壞,電子商務的復雜性和勞動力短缺。后者部分是由美國的 "大辭職 "造成的,由于缺乏對COVID-19的保護,工資停滯和生活成本上升,雇員在2021年初開始大規模自愿辭去工作。
據英國《金融時報》報道,分析家們說,長期的勞動力短缺加速了自動化的普及,將一種節約成本的做法轉變為競爭力的關鍵問題。因為制造商在人員短缺的情況下尋求保持收入。文章指出供應鏈經理現在把目光投向成熟的技術,以減輕他們的勞動力壓力",自動化不僅僅是投資回報,也是業務的延續性。
Gartner同意,自動化是取代人工、耗時流程的前進方向。它特別推薦超自動化,這種趨勢匯集了工業物聯網(IIoT)技術的使用,如人工智能、傳感器、機器學習和機器人流程自動化,以使盡可能多的業務和IT流程自動化。
新模式
有一點是肯定的,工業界并不渴望回到大流行前的經營方式,而是向新的物流和供應鏈模式遷移。
這就是機器人和自動化將發揮關鍵作用的地方。工業機器人和自動化在降低成本、提高生產力、提供更高的效率和競爭力方面的能力已經得到了證實。每年,機器人與人類的協作性越來越強,能夠以更小的占地面積提供相同的功能。
機器人通常被用于單調的搬運和裝配任務。然而,據預測,軟件和固件平臺,以及與之相連的機器人,將更多地集成到制造商的企業資源規劃(ERP)和MES中。同時,機器人正變得更加緊湊、快速,并執行更加復雜和精確的任務,從生產和包裝到手術環境,以及倉庫的大規模應用。
無論何種應用,機器人的速度、可操作性和精度的提高都依賴于高精度的軸承。鉻鋼混合軸承、陶瓷軸承和回轉軸承在機器人應用中都很常見,但薄壁軸承是SMB軸承公司客戶最常選擇的選項。
正確的軸承
機器人能夠以越來越高的精度和準確度執行任務,主要歸功于使用薄板軸承的研究和開發 - 但它們是什么?
顧名思義,薄板軸承是非常薄和緊湊的,有有限的寬度和厚度可供選擇。例如,SMB軸承公司提供的EZO品牌薄板球軸承,可以是SAE52100鉻鋼或440級不銹鋼材質的開式、屏蔽式或密封式。它們被設計用來承受徑向負荷以及兩個方向的中等推力負荷,并在低矮的設計中提供了高精確度。
薄型軸承的橫截面不會隨著孔徑的增加而改變。內環和外環之間的尺寸差異很小,所以在空間要求上不需要改變。這些類型的軸承有助于縮小尺寸、減輕重量和減少機器人的扭矩損失。
然而,這些軸承的薄度也給設計帶來了挑戰。例如,如果你在沒有任何潤滑劑的情況下旋轉薄型軸承的內圈,然后用手指和拇指輕輕擠壓外圈,內圈將停止旋轉。這顯示了該裝置中令人難以置信的靈活性。
如果環的形狀不完美,即使是微小的差異也會使軸承停止平穩運行,產生熱量和噪音,增加軸承故障的風險。因此,制造過程必須極其精確,以確保兩個環的圓度盡可能高,以及軸承本身的良好噪音水平。
例如,手術室中的機器人,其中一些使用 EZO 品牌軸承,現在能夠執行復雜的手術,同時大大減少對患者的影響,縮短恢復時間。使用軸承的其他應用包括機器人外骨骼,使倉庫工人能夠舉起更重的重量,并使社會護理工作者能夠在降低受傷風險的情況下舉起人們。
抓住任何物體
英國Shadow Robot Company(英國影子機器人公司)是最先進的擬人機器人手的設計者和制造商,在制造可在科研設施等領域執行靈活任務的靈巧機器人方面擁有多年經驗。但這些類型的機器人不適合工業應用,不像它的智能抓取系統?。該系統設計堅固可靠,使用 AI 使其能夠拾取多種類型的物體,從而減少工廠中對人手的需求。扭矩感應確保機器人手能夠最準確可靠地抓取任何物體。
為了正常工作,該系統需要尺寸精度公差非常嚴格的特定軸承。該公司聯系了 SMB Bearings,SMB Bearings 推薦并提供了其EZO 薄型精密軸承,重要的是,這些軸承制造成相同的形狀和尺寸。軸承尺寸的任何不一致都會影響機器人關節位置的準確性和整體行為。
Shadow Robot Company 的測試和反復試驗證明了正確的摩擦系數及其相應的油脂填充百分比,以獲得最佳性能。這些軸承提供了正確的質量、公差和一致性水平。這些特性可確保軸承中的摩擦力可預測且準確,從而提供控制機器人運動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機器人的使用壽命至關重要——他們甚至期望軸承比智能抓取系統的大多數其他部件更耐用。所有軸承均按照客戶的確切規格提供。
現在,智能技術和工業 4.0 已成為每個制造商和供應鏈經理的重要議程。雖然軸承可能不會作為智能技術出現在人們的腦海中,但它們仍然是許多自動化技術(尤其是機器人)實現最佳性能所必需的關鍵部件。
畢竟,如果軸承能夠實現智能系統(如智能抓取系統)的可靠性和穩健性,那么制造商“永遠不要忘記基礎”作為從工業 4.0 中獲得最大收益的基礎至關重要。
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