Riduttore epicicloidale elicoidale con uscita a flangia tonda EP-TNF

IL Riduttore epicicloidale elicoidale a flangia tonda EP-TNF È progettato per applicazioni in cui l'interfaccia di carico è un cerchio di bulloni, non un foro dell'albero. Un braccio robotico che si fissa alla superficie di uscita del riduttore, una tavola rotante CNC il cui registro di guida dell'alloggiamento alloggia il riduttore, una testa di indicizzazione a trasmissione diretta: tutti questi componenti richiedono una flangia con cerchio di bulloni all'uscita del riduttore, non un'estremità dell'albero che deve poi essere accoppiata al carico. Sei dimensioni del telaio (060–220 mm) coprono coppie di uscita da 50 N·m a 2.000 N·m con rapporti da i=3 a i=100. Due gradi di gioco, P1 (≤5 arcmin) e P2 (≤7 arcmin), coprono rispettivamente le applicazioni coreane di posizionamento servoassistito e controllo della velocità. Il telaio 042 non è disponibile in TNF; il minimo è 060.

Riduttore epicicloidale di precisione a flangia tonda · Interfaccia diretta braccio robotico/tavola rotante · Adattatore universale IEC/NEMA · Disponibile in magazzino in Corea

Ogni giunto in una catena di azionamento servoassistita è un elemento soggetto a manutenzione e una fonte di gioco. Un giunto a soffietto presenta un gioco iniziale di 0,2-0,5 arcmin da nuovo, che aumenta con i cicli di fatica torsionale; un giunto a ganasce presenta un gioco iniziale di 0,5-1,5 arcmin, con un aumento più rapido. L'uscita a cerchio di bulloni di EP-TNF sostituisce il giunto con un'interfaccia strutturale fissa. Il valore certificato del gioco del riduttore corrisponde al gioco totale del sistema: non vi è alcun contributo del giunto da stimare, misurare o serrare periodicamente. Per un sistema in cui il gioco totale consentito è di 5 arcmin, EP-TNF P1 fornisce tale valore come un unico valore misurato e certificato.

La superficie della flangia di uscita e il registro di riferimento vengono rettificati dopo il completo assemblaggio del riduttore, prendendo come riferimento l'asse di rotazione effettivo. Si ottiene una concentricità ≤0,02 mm TIR perché il riferimento di rettifica è la coppia di cuscinetti assemblati, non un asse di progetto nominale. Il registro di riferimento posiziona il mozzo di accoppiamento o l'alloggiamento della tavola concentricamente con l'asse di rotazione; il cerchio dei bulloni garantisce il ritegno assiale e la trasmissione della coppia. Ogni volta che il riduttore viene reinstallato nello stesso foro di riferimento, la concentricità viene ripristinata automaticamente senza necessità di riallineare il comparatore.

Un braccio robotico a sbalzo o un dispositivo di fissaggio a tavola rotante applica un momento flettente all'interfaccia di uscita. In un riduttore con uscita ad albero, questo momento viene contrastato dalla distanza tra i cuscinetti dell'albero di uscita, limitata dalla lunghezza dell'albero all'interno dell'alloggiamento. Su EP-TNF, il momento viene contrastato dalla circonferenza dei bulloni sull'intera superficie della flangia (Ø80–292 mm a seconda del telaio), distribuito su tutti i bulloni della flangia. Il braccio di leva effettivo per la resistenza al momento è il raggio della flangia, maggiore della distanza tra i cuscinetti dell'albero a parità di coppia nominale, con conseguente maggiore capacità di momento di inclinazione.

Il gruppo di ingranaggi planetari elicoidali all'interno di EP-TNF è identico a quello di EP-TM con la stessa dimensione del telaio. L'efficienza ≥97% L1 / ≥94% L2 è la stessa, senza alcuna penalizzazione in termini di efficienza dovuta all'interfaccia flangiata. La leggera differenza di gioco (EP-TNF P1 ≤5 arcmin contro EP-TM P1 ≤3 arcmin) riflette la geometria del cuscinetto flangiato piuttosto che una minore precisione degli ingranaggi. Per le applicazioni che confrontano EP-TM + accoppiamento rispetto a EP-TNF diretto, l'opzione EP-TNF in genere si traduce in un gioco totale del sistema inferiore perché elimina completamente il contributo dell'accoppiamento.

Le dimensioni della flangia di uscita EP-TNF sono compatibili con lo standard ISO 9409-1 per le interfacce del polso robotico in diverse taglie: TNF060 (Ø80 mm) corrisponde alla taglia 50, TNF090 (Ø116 mm) alla taglia 80. Ciò consente di montare gli adattatori standard per il cambio utensile dell'effettore finale direttamente sulla superficie di uscita EP-TNF nelle applicazioni di integrazione robotica, senza la necessità di anelli adattatori personalizzati. Su richiesta, Ever-Power Korea conferma le dimensioni specifiche del cerchio dei bulloni e del registro di guida rispetto alla designazione di dimensione richiesta dalla norma ISO 9409-1, in giornata e senza costi aggiuntivi.

La misurazione del gioco sulla certificazione di consegna EP-TNF viene effettuata sulla superficie della flangia di uscita, con un precarico di ±3% T₂ₙ, riferito all'asse di rotazione effettivo della flangia. Questo è lo stesso punto di riferimento dell'interfaccia macchina: il valore misurato entra direttamente nel budget degli errori di sistema senza alcuna trasformazione. Per i riduttori con uscita ad albero, il gioco viene misurato all'estremità dell'albero; il progettista della macchina deve quindi aggiungere la cedevolezza dell'accoppiamento per ottenere il gioco totale del sistema. La misurazione della flangia EP-TNF elimina questo ulteriore passaggio di calcolo.

I produttori coreani di robot collaborativi (Rainbow Robotics, Doosan Robotics) specificano flange di uscita di grande diametro sulle articolazioni di spalla e gomito per interfacciarsi direttamente con l'estrusione di alluminio del braccio. La configurazione standard è TNF090/115 con i=25–50 P1. La superficie della flangia funge da supporto strutturale per il collegamento del braccio: non è necessario un anello adattatore separato, il che riduce la massa del braccio e il calcolo dell'inerzia in corrispondenza di ciascuna articolazione. Vedi la guida all'azionamento delle articolazioni del robot →

I produttori coreani di macchine utensili CNC (Doosan Machine Tools, Hwacheon) utilizzano l'acciaio TNF115/142 con i=50–100 per gli assi rotanti B e C. La flangia sovradimensionata (Ø152/Ø186 mm) fornisce la rigidità strutturale necessaria per mantenere i dispositivi di fissaggio del pezzo sulla superficie del tavolo sotto l'azione delle forze di taglio. La superficie della flangia rettificata (eccentricità ≤0,02 mm) definisce la perpendicolarità della superficie del tavolo, influenzando direttamente la precisione della calibrazione angolare a 5 assi.

I moduli front-end per apparecchiature (EFEM) utilizzati negli stabilimenti di produzione coreani (come Samsung Display e LGD) impiegano il TNF060/090 per l'asse di rotazione del robot di trasferimento wafer. Il piccolo TNF060 (flangia Ø80 mm, 1,3 kg) si adatta all'ingombro dell'EFEM, fornendo al contempo il gioco P1 necessario per un preciso allineamento degli slot dei wafer. Il grasso sigillato elimina la generazione di particelle dovuta alla lubrificazione a olio, che comprometterebbe i requisiti della camera bianca ISO Classe 3.

Le macchine da taglio laser a fibra coreane (Han's Laser Korea, Bystronic Korea) utilizzano i modelli TNF090 o TNF115 per l'asse rotante che indicizza i pezzi tubolari. L'uscita flangiata si monta direttamente sulla piastra posteriore del mandrino: la superficie della flangia rettificata garantisce la perpendicolarità della superficie del mandrino rispetto all'asse rotante, che determina la perpendicolarità del taglio sui profili tubolari tondi. Con un valore di i=25–50, il servomotore può eseguire movimenti di indicizzazione ad alta velocità (360°/0,2 s) per cicli di lavorazione dei tubi efficienti.

I produttori coreani di dispositivi medicali (GE Healthcare Korea, Siemens Healthineers Korea) utilizzano il TNF090/115 negli azionamenti di rotazione del gantry degli scanner TC. L'uscita flangiata di grande diametro fornisce il cuscinetto strutturale per l'anello rotante del gantry; la bassa rumorosità (≤60–63 dB) è specificata dai requisiti di installazione ospedaliera e il grasso sigillato elimina le difficoltà di accesso per la manutenzione dell'olio nell'alloggiamento chiuso del gantry.

I sistemi APC (Automatic Point Center) coreani ruotano di 180° per scambiare i pallet carichi e scarichi. Il sistema TNF115/142 con i=20–40 aziona questa rotazione tramite la flangia di uscita montata direttamente sul mozzo della tavola girevole APC, senza albero, giunto o procedura di allineamento. La superficie della flangia TNF è l'interfaccia di precisione che determina l'accuratezza del posizionamento del pallet sul mandrino di lavorazione. La ripetibilità del pallet dipende direttamente dall'eccentricità della flangia di uscita: un'eccentricità della superficie della flangia TNF ≤0,02 mm contribuisce per <0,02 mm all'errore di posizionamento dell'APC.

Q
Come posso calcolare se la flangia di uscita EP-TNF è in grado di sopportare il momento di inclinazione generato dal carico dell'effettore finale del mio braccio robotico?

Il momento di ribaltamento M_tilt sulla flangia di uscita viene calcolato come: M_tilt = F_load × L, dove F_load è la forza totale (gravità + dinamica) esercitata dal braccio e dal carico utile, e L è la distanza dalla faccia della flangia di uscita al centro di gravità del carico supportato. Verificare M_tilt rispetto al momento di ribaltamento ammissibile dell'EP-TNF, fornito da Korea Ever-Power nella scheda tecnica dimensionale per ogni telaio. In alternativa, calcolare la forza radiale equivalente sull'asse dell'albero: F_r_equiv = M_tilt / (distanza tra la faccia della flangia e l'asse del cuscinetto) e verificarla rispetto alla forza radiale ammissibile F._{r_max} a partire dalla tabella delle specifiche utilizzando il metodo del fattore di posizione descritto nella guida al calcolo del carico radiale. Korea Ever-Power esegue questo calcolo per qualsiasi applicazione specifica su richiesta.

Q
Il mio progetto COBOT coreano utilizza uno schema di flangiatura standard ISO 9283. La flangia di uscita EP-TNF è direttamente compatibile con questo standard?

Le dimensioni della flangia di uscita EP-TNF sono compatibili con le specifiche di interfaccia meccanica ISO 9283 per la maggior parte delle dimensioni del telaio, ma il diametro del cerchio dei bulloni e il diametro del registro pilota devono essere verificati rispetto alla specifica designazione dimensionale ISO 9283. Ever-Power Korea fornisce un disegno dimensionale dettagliato per qualsiasi modello EP-TNF su richiesta: basta fornire la dimensione dell'interfaccia ISO 9283 e il numero di modello del motore e il disegno confermerà la compatibilità o identificherà l'eventuale necessità di un anello adattatore. Per i produttori OEM coreani di COBOT con modelli di flangia consolidati, sono disponibili flange di uscita personalizzate con cerchi dei bulloni e diametri del registro pilota non standard, con un tempo di consegna di 3-4 settimane.

Q
Il valore di inerzia dell'EP-TNF è lo stesso dell'EP-TM per lo stesso telaio e rapporto? L'uscita flangiata più pesante influisce sull'accoppiamento dell'inerzia del servo?

La flangia di uscita dell'EP-TNF è leggermente più pesante della sezione dell'albero di uscita dell'EP-TM, e questa differenza si riflette in un valore di J_gearbox_input marginalmente superiore. Tuttavia, poiché J_gearbox_input si riflette attraverso il quadrato del rapporto di trasmissione (J_input = J_gearbox_input / i² non è la formulazione corretta: l'inerzia riferita all'ingresso del corpo del riduttore stesso si aggiunge direttamente a J_motor sull'albero motore), l'impatto pratico dipende dal fatto che l'inerzia aggiuntiva della flangia sia rilevante per la vostra applicazione. Per assi servo standard con i ≥ 5, la differenza di massa della flangia tra TNF e TM aggiunge meno di 5% all'inerzia totale riferita al motore, trascurabile ai fini dell'accoppiamento di inerzia. Utilizzare il valore di J_gearbox_input dal datasheet dell'EP-TNF di Ever-Power Korea per calcoli precisi. La metodologia di accoppiamento di inerzia è spiegata nella guida all'accoppiamento di inerzia.

Q
Per un robot di movimentazione wafer coreano, necessitiamo di un gioco P0 (≤1 arcmin) su un riduttore con uscita flangiata. Quale serie di Ever-Power coreana soddisfa questo requisito?

La serie EP-TNF fornisce P1 (≤5 arcmin) come grado di precisione più elevato disponibile in questa configurazione. Per P0 (≤1 arcmin) con uscita flangiata, la specifica corretta è la Serie di ultra-precisione EP-TEG — che offre una ripetibilità effettiva ≤1 arcmin di serie su tutti i rapporti e le dimensioni del telaio, ed è disponibile con uscita flangiata. L'EP-TEG è progettato specificamente per le applicazioni coreane di semiconduttori e ottica di precisione, dove il grado P0 è un requisito imprescindibile, non un'opzione. Per le applicazioni sull'asse θ dei manipolatori di wafer, l'EP-TEG in combinazione con un anello di feedback dell'encoder raggiunge in genere una ripetibilità effettiva ≤0,1 arcmin sulla flangia di uscita.

EP-TNF115 P1 i=50 a doppio stadio per l'asse C del nostro nuovo centro di lavoro CNC a 5 assi. La flangia di uscita Ø152 mm si fissa direttamente all'alloggiamento della tavola rotante, senza bisogno di accoppiamento o anello adattatore. Il progetto precedente utilizzava EP-TM con un giunto a soffietto; l'usura del giunto ha raggiunto 0,8 arcmin dopo 8.000 ore e abbiamo dovuto compensarla nel controllore. Flangia TNF diretta: 18 mesi di servizio, la misurazione del gioco è rimasta invariata a 4,7 arcmin rispetto ai 4,8 arcmin del certificato di consegna. Ever-Power Corea ha confermato la compatibilità diretta con il foro pilota dell'alloggiamento della nostra tavola, con attacco H7/h6, il giorno stesso della richiesta.

EP-TNF090 P1 i=25 per il giunto di rotazione del polso J4 su un cobot a 6 assi che costruiamo per l'industria generale coreana. La flangia Ø116 mm si collega direttamente al modello di bulloni del collegamento dell'avambraccio, senza accoppiamento o flangia adattatrice. Con i=25 il rapporto di inerzia J_load/J_motor = 0,12:1, che si regola istantaneamente nel servoazionamento. L'eccentricità di uscita misurata è di 0,018 mm TIR dopo l'assemblaggio, entro la specifica ≤0,02 mm. Con un carico utile ≤3 kg, il giunto funziona in modo impeccabile da oltre 12 mesi e 3 unità cobot senza alcun problema di garanzia.

Il riduttore EP-TNF180 P2 i=80 a doppio stadio è progettato per il sistema di rotazione di inseguitori solari orizzontali monoasse in un impianto fotovoltaico da 2 MW a Jeonbuk. La flangia di uscita da Ø240 mm si fissa direttamente al mozzo del braccio dell'inseguitore. Con una capacità radiale Fr=14.800 N, il riduttore gestisce il carico del vento completo sui bracci dell'inseguitore da 8 metri senza cuscinetti di supporto aggiuntivi. La tenuta IP65 e la temperatura minima di esercizio di -10 °C hanno superato due inverni coreani. Sono state installate 68 unità nel sito, con zero guasti in 22 mesi. È stata fornita un'opzione di fissaggio in acciaio inossidabile per l'ambiente salino costiero.