Riduttore epicicloidale concentrico di precisione per servomotori ad alta velocità — Serie VR

IL riduttore epicicloidale concentrico serie VR Risolve uno specifico problema di integrazione che i riduttori con uscita flangiata non possono risolvere: applicazioni in cui l'albero condotto deve essere coassiale con l'albero motore, l'ingombro della macchina impedisce qualsiasi disallineamento laterale tra motore e carico e la riduzione di velocità deve essere ottenuta senza stadi di ingranaggi ad angolo retto o disassati che aggiungono lunghezza, peso e gioco. L'uscita coassiale in linea del VR mantiene motore e carico sullo stesso asse centrale (albero motore in ingresso, albero di uscita ridotto in uscita sullo stesso asse) in un diametro dell'alloggiamento che aggiunge al diametro del telaio del motore solo lo spessore della parete della corona dentata planetaria.

Due configurazioni di ingresso coprono l'intera gamma di scenari di accoppiamento del motore: Tipo S (albero di ingresso pieno) per l'accoppiamento diretto tramite giunti a soffietto o a ganasce ad alberi motore standard e Tipo F (ingresso a foro cavo) per il montaggio diretto dell'albero motore attraverso il quale viene eliminata completamente la ferramenta di accoppiamento, riducendo il contributo del gioco, tagliando i tempi di assemblaggio e minimizzando la lunghezza complessiva del sistema. Le dimensioni del telaio da B a E coprono la compatibilità con i servomotori da Da 50 W a 5.000 W con rapporti di trasmissione che vanno da 3:1 a 81:1.

Tipo VR-S — Albero di ingresso pieno

• ▸ Albero di ingresso con chiavetta per il fissaggio dell'accoppiamento
• ▸ Compatibile con qualsiasi motore tramite giunto a soffietto o a ganasce
• ▸ Consente di compensare il disallineamento dell'albero tramite la selezione del giunto.
• ▸ Adatto alla sostituzione del motore senza rimozione del cambio.
• ▸ Ideale per: automazione di laboratorio, apparecchiature di collaudo, servoassistenza generale

Tipo VR-F — Ingresso a foro cavo ★ Più specificato

• ▸ L'albero motore passa attraverso il foro — nessun componente di accoppiamento
• ▸ Lunghezza assiale minima del sistema: la flangia del motore si appoggia direttamente al riduttore.
• ▸ Contributo nullo al contraccolpo di accoppiamento totale del sistema
• ▸ L'anello di serraggio senza chiave fissa l'albero motore senza bisogno di scanalature per chiave.
• ▸ Ideale per: azionamenti del mandrino, indicizzazione ad alta velocità, progetti con spazio limitato

Azionamenti per mandrini e stadi di taglio

I sistemi di rotazione sull'asse theta del mandrino per wafer di semiconduttori e gli azionamenti di precisione per gli stadi XY utilizzano i telai VR B e C per la trasmissione coassiale della coppia entro i limiti di altezza dell'assemblaggio dello stadio. Il grasso sigillato impedisce la contaminazione da particelle della camera bianca dovuta ai vapori del lubrificante, che renderebbe inadatti i riduttori lubrificati a olio convenzionali.

Azionamenti di inseguimento del telescopio

I motori per montature equatoriali di telescopi, sia amatoriali che professionali, richiedono una riduzione coassiale su entrambi gli assi di ascensione retta e declinazione. Il funzionamento silenzioso della serie VR alle velocità di inseguimento siderale (uscita di 0,0007 giri/min) e la bassa coppia di cogging prevengono le vibrazioni da micro-passi che sfocano le immagini astrofotografiche a lunga esposizione con lunghezze focali superiori a 1.000 mm.

Apparecchiature per la diagnostica medica

I motori di rotazione del gantry degli scanner TC e gli attuatori delle bobine di gradiente per la risonanza magnetica operano in ambienti in cui qualsiasi contaminazione da particelle metalliche o lubrificante è inaccettabile. Il riempimento di grasso sigillato VR e l'alloggiamento sigillato IP54 soddisfano i requisiti di controllo della contaminazione dei dispositivi medici senza necessità di hardware di protezione aggiuntivo.

La verifica della concentricità è una fase aggiuntiva del test di accettazione, esclusiva della serie VR: l'albero di uscita coassiale viene misurato per la concentricità rispetto all'asse del foro di ingresso utilizzando un dispositivo di misura a coordinate (CMM), verificando così le prestazioni dichiarate dal progetto prima della spedizione.

Test di accettazione in fabbrica — Ogni unità

• ✔ Concentricità coassiale: ingresso-uscita ≤0,005 mm TIR
• ✔ Misurazione del gioco per grado
• ✔ Test di coppia a pieno carico con valore nominale 110%
• ✔ Verifica della capacità di coppia del morsetto del foro di tipo F
• ✔ Test di tenuta IP54 - pressione differenziale

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→ Alberi di trasmissione CV di precisione

Per configurazioni di mandrini a sbraccio esteso e azionamenti dello specchio primario del telescopio in cui la flangia di uscita VR non può essere direttamente adiacente al supporto di carico, gli alberi CV di precisione trasmettono la coppia con un contributo di eccentricità ≤0,005 mm, preservando il vantaggio di concentricità che rende la serie VR la scelta progettuale ideale.

• ▸ Contributo di eccentricità ≤0,005 mm
• ▸ Lunghezze da 50 a 500 mm per sistemi compatti

→ Riduttore a vite senza fine autobloccante

Le teste di indicizzazione rotanti con requisiti di mantenimento della posizione di sosta utilizzano un pre-stadio VR per la riduzione della velocità, seguito da uno stadio a vite senza fine per il mantenimento autobloccante della posizione di sosta. Il VR gestisce in modo efficiente la riduzione della velocità; la vite senza fine fornisce il bloccaggio meccanico positivo che impedisce lo slittamento del piano sotto carico durante le operazioni di assemblaggio o collaudo.

• ▸ Rapporti combinati fino a 6.000:1
• ▸ Il sistema autobloccante elimina la necessità di componenti del freno.

→ Stadio smussato a uscite multiple

Laddove una singola uscita VR deve alimentare due assi perpendicolari in un sistema di automazione multitesta, uno stadio smussato a valle suddivide l'uscita coassiale in due azionamenti ad angolo retto con un'efficienza per stadio del 96-98%, mantenendo l'efficienza energetica del sistema che rende la serie VR economicamente vantaggiosa per l'intero ciclo di vita del prodotto.

• ▸ Efficienza di smussatura 96–98%
• ▸ Divisione compatta per layout multi-asse ristretti

Unità VR-F Frame C sulle nostre teste di microforatura per PCB. Il foro cavo di tipo F ha ridotto la lunghezza del nostro gruppo mandrino di 32 mm rispetto alla precedente combinazione di accoppiamento + riduttore standard, che era esattamente il margine di cui avevamo bisogno per inserire la testa di foratura all'interno del profilo del portale della macchina. La concentricità misurata è stata di 0,004 mm su tutte le 24 unità. 18 mesi di funzionamento, zero guasti.

Telaio VR-S B specificato su 8 assi di un robot per la manipolazione di liquidi per la ricerca genomica. Il grasso sigillato era un requisito obbligatorio per la conformità alla biosicurezza: nessuna lubrificazione aperta entro 500 mm dalle zone di manipolazione dei campioni. Il diametro dell'alloggiamento del Telaio B si adattava perfettamente al profilo del nostro braccio di 40 mm. 14 mesi di funzionamento automatizzato quotidiano senza incidenti legati alla lubrificazione.

Telaio VR-F D per una testa di indicizzazione rotativa di precisione in una macchina per il die-bonding di semiconduttori. La configurazione coassiale era l'unica soluzione compatibile con la colonna dell'asse Z della macchina, con un vincolo di diametro di 90 mm che ha eliminato tutti i riduttori di offset. Il tempo del ciclo di indicizzazione è migliorato di 18% rispetto al precedente sistema a cinghia e puleggia grazie all'eliminazione della cedevolezza della cinghia ad alta accelerazione. Due anni di funzionamento, zero manutenzione.

Montatura VR-S Frame C sull'asse di ascensione retta del nostro telescopio astronomico. La geometria coassiale ha mantenuto compatto il diametro della testa della montatura; la bassa coppia di cogging ha eliminato l'errore di azionamento periodico che sfocava le immagini a lunga esposizione a f/10. Nessuna vibrazione rilevabile con esposizioni di 5 minuti a una lunghezza focale di 1200 mm. Nota: tempi di consegna più lunghi rispetto alla serie standard: si consiglia di ordinare in anticipo se i tempi di consegna sono importanti.

QQual è la differenza tra i modelli VR-S e VR-F e come si sceglie quello giusto?

Il modello VR-S utilizza un albero di ingresso solido con chiavetta che si accoppia al motore tramite un giunto a soffietto, a ganasce o a disco, offrendo flessibilità nella scelta del motore e facilità di sostituzione sul campo. Il modello VR-F utilizza un foro cavo con un anello di serraggio senza chiavetta attraverso il quale passa direttamente l'albero motore, eliminando la necessità di componenti di accoppiamento, riducendo la lunghezza del sistema ed eliminando il gioco di accoppiamento dal budget di errore totale del sistema. Scegliere il tipo F quando la lunghezza assiale minima, l'assenza di gioco di accoppiamento e l'assemblaggio permanente motore-riduttore sono prioritari. Scegliere il tipo S quando è necessario l'accesso per la sostituzione del motore o la compatibilità con alberi motore di diverso diametro.

QIn che cosa si differenzia la serie VR dalle serie PLE/PLF che già utilizzo?

PLE/PLF utilizza una configurazione di uscita flangiata standard in cui l'albero di uscita sporge dalla faccia anteriore: gli assi del motore e dell'albero di carico coincidono, ma l'alloggiamento planetario aggiunge larghezza laterale. La serie VR realizza una vera uscita coassiale in cui il diametro dell'alloggiamento aggiunge solo lo spessore della parete della corona dentata al diametro del motore, consentendo progetti di assi significativamente più compatti. Se il vostro attuale progetto PLE/PLF ha spazio sufficiente, rimanete con PLE/PLF. Se avete bisogno di ridurre il diametro dell'alloggiamento di un mandrino o di una colonna dell'asse, la serie VR è la soluzione di aggiornamento.

QPerché il rapporto di trasformazione è limitato a 3:1 – 81:1 rispetto ad altre serie che raggiungono 512:1?

La configurazione coassiale limita le opzioni di cascata multistadio disponibili. L'aggiunta di stadi planetari all'interno dell'involucro coassiale aumenta proporzionalmente la lunghezza dell'alloggiamento: per rapporti superiori a 81:1 (tipicamente tre stadi), la lunghezza dell'alloggiamento supera il vantaggio dimensionale che rende la serie VR la scelta coassiale. Per rapporti superiori a 81:1 con requisiti coassiali, l'approccio standard è quello di realizzare una cascata di VR con uno stadio a vite senza fine a valle, raggiungendo rapporti combinati fino a 6.000:1 mantenendo la flangia di uscita coassiale di VR come riferimento strutturale.

QPosso utilizzare un motore di tipo VR-F se l'albero del mio motore ha una sede per chiavetta?

Sì. L'anello di serraggio senza chiavetta nel foro VR-F applica una forza di serraggio radiale simmetrica e non richiede un albero liscio. Gli alberi motore con chiavette IEC standard sono compatibili: l'anello di serraggio si estende sulla chiavetta senza problemi. Per applicazioni con carichi d'urto molto elevati, dove la concentrazione di sollecitazioni sulla chiavetta è un problema, specificare VR-S con un giunto che distribuisce la coppia sull'intera circonferenza dell'albero tramite serraggio ad attrito anziché per taglio della chiavetta.

QLa serie VR è adatta al funzionamento continuo ad alta velocità, con un regime di rotazione superiore a 3.000 giri/minuto?

Sì, ed è uno specifico vantaggio progettuale dell'architettura coassiale. La distribuzione simmetrica della massa del portaplanetari VR attorno all'asse di rotazione elimina lo squilibrio rotazionale che limita la velocità utilizzabile nei progetti planetari disassati. La serie VR è progettata e testata alla massima velocità di ingresso senza declassamento dovuto alle vibrazioni. Per un funzionamento continuo al di sopra di 5.000 giri/min, specificare il telaio B o C (gruppi planetari più piccoli e leggeri) e verificare che la temperatura dell'olio rimanga inferiore a 80 °C nel punto di funzionamento selezionato: contattare il nostro team di ingegneri fornendo velocità del motore e ciclo di lavoro per una conferma termica.

QQuali flange adattatrici per motore sono disponibili per il tipo VR-F?

Le flange motore IEC B5 e B14 sono standard per i telai da B a E, sia di tipo S che di tipo F. I diametri del foro standard di tipo F corrispondono alle dimensioni dell'albero motore IEC per il telaio corrispondente (ad esempio, il telaio C di tipo F accetta alberi motore con diametri di 14 mm, 16 mm, 19 mm e 24 mm con l'apposito inserto ad anello di serraggio). Per flange motore non IEC, incluse Nema 23/34 e alloggiamenti per servomotori proprietari, è disponibile la lavorazione di adattatori personalizzati con un tempo di consegna di 2 settimane: fornire le dimensioni della flangia dalla scheda tecnica del motore per la conferma della compatibilità.