Riduttore epicicloidale elicoidale ad angolo retto di precisione EP-TMR

Quando un asse della macchina deve ruotare di 90° tra il servomotore e il carico, l'approccio convenzionale è un riduttore ad angolo retto esterno o un riduttore a vite senza fine imbullonato a un riduttore standard. Entrambi introducono componenti aggiuntivi, ulteriori fonti di gioco e perdite di efficienza. EP-TMR Integra la rotazione a 90° conica a spirale e la riduzione planetaria elicoidale in un unico alloggiamento sigillato. Sette dimensioni del telaio (042–220 mm) coprono coppie in uscita da 17 N·m a 2.000 N·m con rapporti di trasmissione da i=3 a i=200 in configurazioni a singolo e doppio stadio. La direzione di ingresso del motore — sinistra, destra, su o giù — è fissa in fase di produzione, quindi la direzione corretta deve essere specificata al momento dell'ordine.

Riduttore epicicloidale ad angolo retto · Ingranaggio conico a spirale con cambio di direzione a 90° · Adattatore universale per servomotore · Disponibile in magazzino in Corea

L'aggiunta di un riduttore conico ad angolo retto a un riduttore epicicloidale standard introduce un secondo alloggiamento, un secondo sistema di cuscinetti, un secondo requisito di lubrificazione e una seconda fonte di gioco. EP-TMR integra sia la riduzione epicicloidale elicoidale che la rotazione conica a 90° in un unico alloggiamento in lega forgiata con un unico riempimento di grasso sigillato. L'unità assemblata è più corta, più leggera e ha meno componenti soggetti ad usura rispetto a una soluzione a due scatole con la stessa coppia nominale.

Lo stadio conico utilizza ingranaggi conici a spirale rettificati, non ingranaggi conici a denti dritti, con un angolo di elica di 25-35° e una durezza superficiale di 58-62 HRC. Il contatto conico a spirale scorre progressivamente sulla superficie del dente anziché impattare istantaneamente; il risultato è una rumorosità dello stadio conico inferiore di 4-6 dB rispetto a quella conica a denti dritti, a parità di carico sui denti. La rumorosità dell'EP-TMR a 3.000 giri/min è compresa tra ≤61 e 74 dB(A) a seconda del telaio, tipicamente 5 dB superiore a quella dell'equivalente EP-TM in linea allo stesso telaio.

Il portaplanetari e l'albero del pignone conico sono lavorati come un unico componente integrato: l'uscita planetaria fluisce direttamente nel pignone conico senza un giunto intermedio. L'eliminazione di questo giunto elimina l'eccentricità che si accumulerebbe nella giunzione tra portaplanetari e pignone in una configurazione assemblata. La rumorosità e il gioco dello stadio conico sono inferiori rispetto alle unità ad angolo retto della concorrenza che utilizzano un giunto separato tra il portaplanetari e l'albero del pignone conico.

L'alloggiamento del riduttore conico può essere specificato con l'ingresso del motore orientato a sinistra, a destra, verso l'alto o verso il basso rispetto all'albero di uscita. Questa impostazione viene definita in fase di produzione e non può essere modificata in loco. Tale flessibilità elimina la necessità di configurazioni personalizzate dell'albero, che altrimenti comporterebbero un aumento di lunghezza, errori di allineamento e complessità di manutenzione quando un motore deve uscire dal telaio della macchina in una direzione specifica. Specificare la direzione di ingresso desiderata (sinistra, destra, alta o bassa) nel codice del modello al momento dell'ordine.

Il riduttore a doppio stadio EP-TMR raggiunge i=200, contro i=100 dell'EP-TM. L'ampio intervallo è particolarmente rilevante per azionamenti di nastri trasportatori ad angolo retto, attuatori ad anello girevole e azionamenti per inseguitori solari a bassa velocità, dove è necessaria la combinazione di un cambio di direzione di 90° e un elevato rapporto di riduzione nella stessa unità. A i=200, un motore da 3.000 giri/min aziona l'uscita a 15 giri/min, ideale per il posizionamento di tavole rotanti pesanti e pre-stadi a vite senza fine, dove l'EP-TMR aggiunge la riduzione primaria ad alta efficienza prima di uno stadio finale a vite senza fine autobloccante.

Un riduttore in linea convenzionale più un adattatore conico ad angolo retto esterno ha una lunghezza assiale combinata pari a quella di entrambe le unità in serie. Il design a singolo alloggiamento dell'EP-TMR è più corto: la svolta di 90° è all'interno del riduttore, non all'esterno. Per colonne di macchine, alloggiamenti di giunti robotizzati e telai laterali di nastri trasportatori dove la profondità assiale dietro l'albero di uscita è limitata, l'EP-TMR riduce la profondità complessiva del gruppo di azionamento della lunghezza dell'adattatore conico esterno che sarebbe altrimenti necessario. Per installazioni in cui il motore deve anche piegarsi lateralmente per risparmiare profondità, vedere il Serie di flange ad angolo retto EP-TNR.

Precarico interno derivante dalla fase di smussatura: In condizioni di normale funzionamento, l'ingranamento degli ingranaggi conici a spirale genera una forza di separazione, una forza tangenziale e una forza assiale sull'albero conico. Queste forze interne sono presenti indipendentemente da qualsiasi carico esterno applicato all'estremità dell'albero di uscita. Il sistema di cuscinetti EP-TMR è progettato con cuscinetti a contatto angolare precaricati che neutralizzano queste forze interne, ma consumano una parte della capacità nominale del cuscinetto. Questo è il motivo per cui la forza radiale esterna ammissibile sull'albero di uscita EP-TMR è leggermente inferiore rispetto a quella sull'albero di uscita EP-TM dello stesso telaio.

fattore di posizione di sporgenza K_B: Quando il carico radiale esterno viene applicato al centro dell'albero (x = L/2xL), si applica la forza radiale massima consentita. Man mano che il carico viene applicato più lontano dal cuscinetto (x che aumenta oltre L/2xL), il momento flettente sull'albero di uscita aumenta e la forza radiale consentita diminuisce in base al fattore di posizione K._BLa relazione non è lineare: fare riferimento al grafico del coefficiente di carico di posizione di Korea Ever-Power o alla guida al calcolo del carico radiale per il grafico completo e la metodologia di calcolo.

Le torrette portautensili per torni e centri di tornitura coreani richiedono che il servomotore sia posizionato perpendicolarmente all'asse di rotazione della torretta per evitare interferenze con il mandrino. La configurazione standard è EP-TMR060/090 con i=10–25: il motore è montato lateralmente e la torretta si indicizza sull'asse dell'albero di uscita. Il basso gioco (P1 ≤6 arcmin) consente la conferma della posizione tramite encoder senza la necessità di sensori di riferimento aggiuntivi.

Le macchine coreane per il confezionamento in blister e la piegatura di astucci farmaceutici utilizzano il sistema EP-TMR per azionare i bracci di piegatura e le piastre di sigillatura tramite un servomotore posizionato dietro o di fianco al telaio della macchina, non in linea con il movimento. L'uscita a 90° elimina la necessità di un giunto e di un gruppo di prolunga dell'albero, riducendo l'errore angolare accumulato nel meccanismo di piegatura e semplificando la progettazione del telaio della macchina.

I veicoli a guida automatica (AGV) per la logistica dell'e-commerce coreano, dotati di ruote Mecanum o omnidirezionali, utilizzano il TMR042/060 in corrispondenza dell'angolo della ruota per azionare un motore montato verticalmente. Il corpo compatto del TMR042 (lunghezza totale 109 mm, sezione quadrata □42) si adatta allo spazio limitato dell'angolo della ruota, cosa impossibile per un'unità in linea standard. Il rapporto di trasmissione monostadio i=5–10 mantiene un'elevata efficienza, adatta al funzionamento degli AGV alimentati a batteria.

I robot per il trasferimento di pod unificati ad apertura frontale, utilizzati nei corridoi degli stabilimenti di produzione coreani, devono rientrare nello standard di ingombro SEMI E84. Il modello TMR060/090 consente di montare il servomotore parallelamente alla piastra di base del robot, riducendo la profondità frontale del robot della lunghezza del corpo motore rispetto a una configurazione in linea. La versione P1 ad alta precisione garantisce un'accuratezza di posizionamento del FOUP entro i limiti di ±1 mm previsti dallo standard SEMI.

Le linee di lavorazione alimentare coreane (kimchi, piatti pronti, snack confezionati) utilizzano il motore TMR090/115 per azionare i tamburi della testa del nastro trasportatore dalla parete laterale del telaio. Il motore è montato verticalmente sulla superficie laterale del trasportatore, lasciando libera la parte superiore per la movimentazione dei prodotti, mentre l'albero di uscita si collega direttamente all'albero del tamburo. Il grado di protezione IP65 consente di utilizzarlo in ambienti di lavorazione alimentare soggetti a lavaggi frequenti.

Gli essiccatori di cereali, gli agitatori chimici e gli impianti di betonaggio coreani utilizzano i riduttori TMR115/142/180 con rapporto i=25–100 per azionare trasportatori a coclea orizzontali tramite un motore perpendicolare. Il riduttore a doppio stadio ad alto rapporto (i=100–200) è in grado di gestire velocità di rotazione molto basse (5–30 giri/min) dei trasportatori a coclea con motori a induzione standard. Per queste applicazioni ad alto ciclo e bassa velocità, la struttura a grasso sigillato del TMR elimina la manutenzione del bagno d'olio richiesta dai riduttori a vite senza fine nella stessa configurazione.

Q
Posso sostituire il mio attuale cambio in linea EP-TM con un EP-TMR della stessa misura del telaio senza cambiare la piastra adattatrice del motore?

Sì, la piastra adattatrice del motore (piastra di collegamento) è identica tra EP-TM e EP-TMR per ogni dimensione del telaio. Il cerchio dei bulloni dell'adattatore del motore, il foro pilota e le dimensioni di registro sono comuni a tutta la famiglia EP-TM/TMR. Quando si passa da un innesto in linea a uno ad angolo retto, si mantengono il motore, la piastra adattatrice del motore e l'accoppiamento dell'albero motore: cambiano solo il corpo del riduttore e la sezione di uscita. Il lato di uscita della macchina dovrà adattarsi alla variazione di 90° nell'orientamento dell'albero, ma l'installazione sul lato motore è diretta. Prima di ordinare, verificare che il diametro dell'albero di uscita e le dimensioni della sede della chiavetta siano identici tra il vostro EP-TM attuale e l'EP-TMR: in genere sono uguali, ma è consigliabile verificarli sul disegno dimensionale specifico per il vostro modello e rapporto di trasmissione.

Q
L'efficienza dell'EP-TMR è ≥95% per lo stadio singolo. Qual è la causa della riduzione di efficienza di ~2% rispetto all'EP-TM (≥97%)?

La differenza di efficienza di 2% è dovuta alla perdita per attrito nello stadio di ingranaggi conici a spirale. La coppia di ingranaggi conici si innesta sempre con un rapporto 1:1, invertendo la direzione di rotazione senza modificare la velocità, ma il processo di ingranamento stesso dissipa circa 1,5–2% di potenza trasmessa sotto forma di calore, indipendentemente dal livello di coppia trasmessa. Questa perdita è intrinseca al meccanismo degli ingranaggi conici e non può essere eliminata in fase di progettazione. La geometria a spirale la minimizza (le coppie di ingranaggi conici rettilinei perdono 3–5% nella stessa configurazione), ma non la elimina completamente. Per gli azionamenti industriali coreani ad alta potenza in funzionamento continuo, dove questa differenza di 2% è rilevante dal punto di vista economico, consultare la guida al calcolo del ROI dell'efficienza per quantificare il costo energetico annuo dello stadio di ingranaggi conici nelle specifiche condizioni operative.

Q
Per l'asse di avanzamento di una macchina CNC coreana con trasmissione a cremagliera, devo usare un EP-TMR o un EP-TM standard con staffa a L?

L'EP-TMR elimina completamente la staffa a L: il riduttore stesso esegue il cambio di direzione con una precisione superiore a quella ottenibile con una staffa e un giunto separati. Una staffa a L introduce almeno un giunto dell'albero aggiuntivo e due set di cuscinetti aggiuntivi, ognuno dei quali aggiunge un piccolo errore angolare e un punto di guasto. L'EP-TMR esegue lo stesso cambio di direzione internamente con lo stadio conico a spirale, mantenendo un gioco totale del sistema inferiore a 3 arcmin dall'albero motore al pignone. Per un asse cremagliera e pignone in cui il pignone è montato sull'albero di uscita dell'EP-TMR, il carico radiale dell'albero di uscita dalla forza di contatto della cremagliera deve essere verificato rispetto alla forza radiale ammissibile corretta per lo sbalzo utilizzando il fattore di posizione Kb. A grandi distanze di sbalzo, il EP-TNR grazie alla flangia di uscita di diametro maggiore, offre una maggiore capacità di carico radiale nella stessa configurazione ad angolo retto.

Q
Gli impianti di trasformazione alimentare coreani richiedono lavaggi regolari ad alta pressione. Il sistema EP-TMR è in grado di resistere a questo ambiente senza la necessità di ulteriori sigillature?

L'EP-TMR ha un grado di protezione IP65 di serie, ovvero è protetto contro i getti d'acqua a bassa pressione provenienti da qualsiasi direzione secondo la norma IEC 60529. Questo copre le normali operazioni di lavaggio degli impianti alimentari coreani con tubi di pulizia a pressioni tipiche (fino a circa 30 kPa). Per gli impianti alimentari coreani conformi alle normative KFDA che utilizzano la pulizia a vapore ad alta pressione o la nebulizzazione di prodotti chimici a pressioni superiori a 30 kPa, il grado di protezione IP65 potrebbe non essere sufficiente e l'EP-TMR dovrebbe essere posizionato lontano dagli spruzzi diretti ad alta pressione o coperto durante le operazioni di pulizia. I riduttori ad angolo retto con grado di protezione IP67 (adatti all'immersione) sono disponibili per la linea Ever-Power in Corea. Serie EP-TNR con l'opzione IP67 per le applicazioni più esigenti nelle zone igieniche dell'industria alimentare e delle bevande coreana.

EP-TMR090 P1 i=20 su una testa di trasporto a trasmissione laterale dove il motore doveva uscire lateralmente dal telaio della macchina, senza spazio in linea. La soluzione precedente utilizzava un riduttore a vite senza fine ad angolo retto nella stessa posizione, che consumava 70% di efficienza e funzionava a una temperatura dell'alloggiamento di 65°C in estate. L'efficienza dell'EP-TMR090 ≥95% ha ridotto la temperatura a regime a 43°C. Ha inoltre eliminato il cambio dell'olio trimestrale della vite senza fine. 18 mesi di funzionamento su tre turni, zero interventi di manutenzione. Ever-Power Korea ha confermato lo stesso giorno la compatibilità dell'adattatore motore con il nostro Yaskawa SGMGV-09A.

EP-TMR115 P1 i=25 per un asse Z di una fresatrice orizzontale, dove il servomotore doveva essere orientato verso la parte posteriore della macchina anziché verso il basso. L'uscita a 90° ha liberato 160 mm di spazio verticale, consentendoci di aumentare la corsa dell'asse Z. La rumorosità della mola a spirale a 3.000 giri/min è risultata perfettamente accettabile, pari o inferiore a 68 dB come da specifiche. Le quattro opzioni di direzione di ingresso ci hanno evitato una configurazione personalizzata dell'albero. Dopo 12 mesi in linea di produzione, il gioco meccanico è rimasto invariato rispetto al certificato di consegna.

EP-TMR142 P2 i=40 a doppio stadio per la rotazione della base (J1) di un robot per saldatura a punti per carichi pesanti. L'uscita a 90° ha permesso di montare il motore verticalmente all'interno della colonna di base anziché farlo sporgere posteriormente, riducendo l'ingombro a terra del robot di 220 mm di profondità. Con una coppia pari a 3 volte quella nominale (T₂max = 1.950 N·m) durante il serraggio della torcia di saldatura, il riduttore ha gestito l'impulso per 36.000 cicli all'anno senza una crescita misurabile del gioco. Certificato di consegna ricevuto: valore effettivo misurato 7,2 arcmin, ben entro la specifica P2 ≤10 arcmin.