Šroubové pohony na míru – pět nejdůležitějších požadavků

V robotice, lékařské technice, výrobě polovodičů, u obráběcích strojů a v intralogistice – roste poptávka po speciálních šroubových pohonech. V některých případech je důraz kladen na dynamiku, kompaktnost nebo bezpečnost, zatímco v jiných na ochranu proti korozi, řízení teploty nebo vhodnost pro použití ve vakuu.

Společným jmenovatelem všech těchto aplikací je potřeba jejich rychlejší a hospodárnější realizace, a to navzdory rostoucím požadavkům. Přečtěte si tento příspěvek na blogu a dozvíte se, jak:

• Rychle zavádět vhodná řešení šroubových pohonů.
• Zabránit dodatečným nákladům na speciální konstrukce a následné úpravy.
• Zvýšit efektivitu ve strojírenství a technologii.

Řešení na míru založená na osvědčených standardech

Existuje mnoho důvodů, proč je zapotřebí tolik šroubových pohonů určených pro konkrétní aplikace:

• Koroze zkracuje životnost
• Teplota ovlivňuje přesnost
• Rozhraní určují rozsah nutných integračních prací
• Způsob montáže určuje skutečné náklady

Výzva:
Jakmile se zjistí, že daná aplikace vyžaduje kuličkový nebo planetový šroub, který není k dispozici ve standardním katalogu, výrazně se zvýší náklady na vývoj a výrobu. Speciální konstrukce jsou nejen nákladné, ale také zřídka ověřené v praxi.

Řešení:
Společnost Bosch Rexroth vám nabízí možnost objednat si řešení na míru šroubové pohony vyrobeny z osvědčených standardních a doplňkových komponentů, které se obrábějí přímo v továrně podle požadavků zákazníka.

Výsledek:
Výrobci strojů a zařízení získávají praktická řešení rychleji s předvídatelnými náklady – včetně CAD dat a komplexní dokumentace.

Nabídka společnosti Rexroth zahrnuje povrchové úpravy, speciální délky a obrábění podle specifikací zákazníka, kombinované šrouby a speciální matice, až po předem smontované jednotky pro aplikace s vysokým zatížením.

Pět nejdůležitějších požadavků na šroubové pohony

1. Povrchová úprava a materiály pro speciální prostředí

U šroubových pohonů provozovaných za zvláštních podmínek použití je povrchová úprava rozhodujícím faktorem pro přesnost a životnost. Vlhkost, agresivní média nebo podmínky vakua nemají vliv pouze na materiál – mění také tření a opotřebení. V určitých aplikacích mohou představovat problém také optické odrazy.

Mezi typické příklady řešení povrchových úprav a ochrany proti korozi patří šrouby a matice s tenkou vrstvou tvrdého chromu, provedení z nerezové oceli pro oblasti s vysokými hygienickými nároky, jako je výroba potravin, a matně černé nebo matně stříbrné pochromované povrchy pro výrobu polovodičů nebo optický průmysl.

2. Šrouby jako komponenty systémů

V mnoha aplikacích se šroub již dávno stal více než jen přenosovým prvkem. Zajišťuje také další funkce, jako například:

• Integrace do pohonu
• Tepelná stabilizace
• Realizace složitých pohybů

Příkladem z oblasti konstrukce obráběcích strojů jsou šrouby s regulací teplot. V těchto případech umožňuje cílené chlazení pomocí hlubokých otvorů a hadicových vedení regulovat tepelné vlivy – a zvýšit tak stabilitu procesu bez nutnosti dalšího instalačního prostoru. V patentovaném systému regulace teploty šroubu od společnosti Bosch Rexroth se chladicí médium přivádí přes pevnou rotační průchodku na konci šroubu a je vedeno podélně přes šroub. Výsledkem je až o 75 % vyšší přesnost dílů již od prvního obrobku.

Často je také žádoucí obrábění konců šroubů. To obvykle zahrnuje:

• Připojení motoru s pozitivním zajištěním pomocí vnitřního ozubení, vnějšího ozubení, hnacích čepů nebo hnacích hřídelí
• Kalená ložiskové sedla, smršťovací kroužky a speciální délky
• Extra dlouhé šroubové pohony s upevněním šrouby, vyrobené ze šroubových úseků o délce dvou až osmi metrů

Kombinované šrouby mají dvě části, z nichž každá má pravotočivý a levotočivý závit, v případě potřeby také s různými stoupáními. Díky tomu lze pomocí jediného pohonu zajistit protiběžné pohyby v otevíracích, zavíracích a upínacích mechanismech. Mezi typické příklady použití patří manipulace s automobilovými pneumatikami v automobilovém průmyslu nebo boční nastavení vidlic u AMR (autonomních mobilních robotů) pro manipulaci s různými typy palet v intralogistice.

3. Speciální matice jako funkční komponenty

Možnosti přizpůsobení, které nabízejí matice šroubu, jsou často podceňovány.

Díky cíleným úpravám lze do šroubového pohonu integrovat funkce, které by jinak vyžadovaly další komponenty a zbytečně by zvyšovaly náklady na řešení. Mezi ně patří:

• Specifické geometrie pro integraci do stroje (např. interferenční kontury, drážky, závity)
• Další možnosti mazání nebo upevnění
• Speciální matice s vnějším ozubením pro hnací pastorky
• Bezpečnostní funkce, jako jsou zajišťovací matice

Zajišťovací matice jsou nezbytné v aplikacích s kritickými bezpečnostními požadavky pro vertikálně provozované sestavy kuličkových šroubů. Ať už se jedná o integrované řešení nebo o přídavné zařízení, zabraňují náhlému a nekontrolovanému odpadnutí matice šroubového pohonu a k ní upevněných prvků. Používají se například v lékařské technice, kde slouží jako bezpečnostní mechanismus, který zajišťuje, aby CT skener zůstal bezpečně na svém místě nad pacientem.

Pro vysoké teploty, ve vysoce dynamických komponentech nebo dokonce ve vakuu jsme vyvinuli speciální deflektory, které se používají například v polovodičovém průmyslu nebo při výrobě skla.

Díky úplnému vychýlení je možné dosáhnout vysoké únosnosti díky využití celé délky matice, tichého chodu a zejména rovnoměrné křivky točivého momentu.

4. Předem smontované jednotky snižují náročnost montážních prací

Jak samotná konstrukce, tak montáž je dalším často podceňovaným faktorem při vývoji nákladově efektivních řešení na míru.

Velké šroubové pohony pro náročné aplikace – například v servolisech pro tváření plechů – kladou vysoké nároky na montáž a manipulaci. Kromě toho, že jednotlivé komponenty jsou velmi těžké, je s nimi také obtížné manipulovat. Například přírubové ložisko o hmotnosti 53 kg pro planetový šroub o rozměrech 75×20 se musí před montáží zahřát a drážková matice musí být utažena správným utahovacím momentem. Předem smontované šroubové pohony s koncovými ložisky přenášejí tuto práci na výrobce. To znamená:

• Kratší doba montáže
• Snížené riziko chyb
• Žádné speciální nástroje

5. Zefektivnění vývoje: efektivní hledání řešení

Kromě technologie a funkce existuje ještě jeden faktor, který hraje stále rozhodující roli: čas. Jakýkoli šroubový pohon s povrchovou úpravou, modifikovaný nebo s předem namontovanými ložisky – každý pohon na míru musí být navržen, vyroben a dodán co nejrychleji.

Digitální nástroje, jako je například Nástroj pro výběr lineární techniky, pomáhají rychle najít spolehlivé řešení – aniž byste se ztratili v množství variant. Umožňují rychlý výběr vhodných standardních řešení a poskytují technické údaje a CAD modely jako podklad pro výkresy a úpravy podle požadavků zákazníka.

Odtud stačí jen několik kliknutí k odeslání žádosti o úpravu týmu Rexroth Engineering, který ve spolupráci s vámi provede úpravy podle vašich požadavků. Výsledkem je dokonale přizpůsobený šroubový pohon založený na osvědčených standardních komponentech – v prověřené kvalitě Rexroth a včetně projektové dokumentace s návody, 3D CAD daty a výpočtovými údaji.