systémy kuličkových šroubů příležitost v automatizační technice

Transkript

1 systémy kuličkových šroubů příležitost v automatizační technice

2 POLOHOVACÍ OSY LINEÁRNÍCH MOTORŮ Porovnání vlastností pohonných systémů Při výběru vhodných poháněcích prvků pro polohovací úlohy jsou k dispozici následující systémy, u kterých je třeba sledovat a vyhodnotit určitá kritéria. Některá z těchto kritérií jsou uvedena zde: Osa s ozubeným řemenem špatně Rychlost: velmi rychlá, omezená vedením... Akcelerace: mezí je vytažení řemenu... Pohybovaná hmotnost: ve střední oblasti... Přesnost polohování: v oblasti 0,2mm... Zdvih: obvykle do 3m, nad touto hranicí velmi měkké... Tuhost: náchylné ke kmitání... Opotřebení: vytahání řemenu, přetržení lanka... Požadavky na údržbu: dopínat... Riziko: přeskočení řemenu, zkroucení, předpětí řemenu Opotřebení: začíná skřípat Výhoda: přípojná konstrukce může být provedena poměrně nepřesně Další požadavky: nezbytná je převodovka s malou vůlí dobře Hřebenová osa Rychlost: dobrá využitelnost do 2 m/s... Akcelerace: vysoká... Pohybovaná hmotnost: velmi vysoká... Přesnost polohování: u šikmého ozubení v oblasti 0,05mm... Zdvih: téměř neomezený... Tuhost: dobrá... Opotřebení: závisí na mazání... Požadavky na údržbu: nutnost mazání... Riziko: vysoké opotřebení při nedostatečném mazání, hlučení, přípojení konstrukce a montáž musí být přesné Výhoda: velký zdvih, vysoké zatížení, dobrá přesnost Další požadavky: nezbytná je převodovka s malou vůlí špatně dobře Kuličkový šroubový převod špatně Rychlost: omezená vedením... Akcelerace: dle volby motoru... Pohybovaná hmotnost: střední až vysoká... Přesnost polohování: velmi vysoká... Zdvih: v zásadě neomezený... Tuhost: přímý převod, velmi vysoká... Opotřebení: bezdotykový... Požadavky na údržbu: malé... Riziko: magnetické přitahovací síly u motorů obsahujících železo, kovové třísky Výhoda: velmi jednoduchá, kompaktní konstrukce Další požadavky: brzdový třmen pro vertikální osy dobře Lineární motor špatně Rychlost: dobrá využitelnost do 2 m/s Akcelerace: vysoká Pohybovaná hmotnost: díky různým stoupáním velmi vysoká Přesnost polohování: v oblasti 0,03mm Zdvih: omezený vřetenem, obvykle do 2m Tuhost: díky předpětí dobrá Opotřebení: dle dimenzování Požadavky na údržbu: nutnost mazání Riziko: mezní otáčky, vybočení, přípojení konstrukce a montáž musí být přesné Výhoda: velký zdvih, vysoké zatížení, dobrá přesnost Další požadavky: převodovka s malou vůlí nutná většinou jen při vysokém stoupání dobře

3 Provedení kuličkových šroubů Standardní systém Kryt z ušlechtilé oceli Spirálový pružný kryt 1

4 Systém konstrukce Radiální kuličkové ložisko Volný ložiskový domek Kuličkový šroub Přesná matice Pevný ložiskový domek Spojka Matice s kuličkami Adaptační konzola Naklápěcí axiální ložisko Spojkové těleso pro všechny běžné servomotory Popis systému Kompletní kuličkový šroub s pevným a volným uložením, včetně spojkového tělesa, spojky a příruby pro všechny běžné servomotory. Srdce tohoto systému tvoří válcovaný kuličkový šroub, který je vybaven jednoduše nebo dvojitě předepjatou maticí. Velikosti Šroub Délka šroubu Stoupání Ø 16 až 63 mm max mm max. 50 mm Materiál Kuličkový šroub (Cf53, ČSN 12051) kuličková valivá dráha je induktivně kalená a leštěná, konec vřetena a jádro vřetena je měkké. Vřetenová matice (ESP 65, ČSN 14220) Ložiskové domky ocel (CK45, ČSN 12050) brynýrovaná Spojkové těleso a příruba hliník Limit otáček Přípustná hranice počtu otáček je nyní ot./min., u jednotlivých rozměrů až ot./min. Varianty KGT s jednou maticí a nepatrnou axiální vůlí KGT s jednou maticí, montovaná bez vůle KGT s dvojitou maticí, předepjatou bez vůle, s nebo bez adaptační konzoly Podstatný rozdíl leží v dosažené délce životnosti. Přesnost Standardní program má přesnost od 50um/300mm. Na poptávku možno do P3. Uložení Pevné uložení v INA kuličkovém naklápěcím ložisku, utěsněné, s předepjatou drážkovou maticí. Volné uložení ve dvouřadém kuličkovém ložisku. Kvalita Válcovaný kuličkový šroub, vyráběný válcováním za studena. Šroub a matice jsou vyrobeny z kvalitně taženého profilu. Úhel zátěže činí 45. Dimenzování a výpočet Závisí na přírubové matici, počtu otáček, točivém momentu, délce šroubu a na požadovaném časovém cyklu. Teploty Všechny kuličkové šrouby jsou dimenzovány na okolní teplotu od C do +80 C. Pro krátký časový provoz jsou dovoleny teploty max. 110 C Při teplotách pod bodem mrazu jsou kuličkové šrouby vhodné jen podmíněně. Doba zapnutí, doba životnosti Kuličkový šroub může pracovat s dobou zapnutí 100%. Přesný výpočet délky životnosti na vyžádání. Samosvornost Nepatrným válivým třením nemají kuličkové šrouby samosvornost. Proto obzvláště u vertikální polohy je doporučeno použít brzdu. Účinnost Mechanická účinnost činí u kuličkového šroubu až 98%. Stav dodávky Matice namontována na šroub. Jednotlivé části k montáži volně přiloženy. Servis 3D-soubory jsou k dispozici na vyžádání. 2

5 Standardní systém D2 L5 L3 D1 H1 H_a +-0,015 H2 Délka + 4xD3 L4 L6 B1 H3 H0 +-0,015 Napojení na motor 4xD3 Strana s pevným uložením L6 Adaptační konzola Dosedová strana Strana s volným uložením H0 H3 B2 4xD6xt2 D5xt1 B1 B2 H0+-0,015 B0 +-0,015 B0 +-0,015 B0 +-0,015 2x B0 +-0,015 Rozměry viz adaptační konzola Velikost šroubu Ø 16 Ø 20 Ø 25 Ø 32 Ø 40 Ø 50 Ø 63 Možná stoupání v mm Možná stoupání B B D D2 9 h7 11 h7 14 h7 19 h7 24 h7 32 h7 38 h7 D ,7 7,7 7,7 9,7 9,7 11,7 11,7 D5 x t1 62 H7 x 2,5 62 H7 x 2,5 62 H7 x 2,5 80 H7 x 2,5 80 H7 x 2,5 90 H7 x 7 90 H7 x 7 D6 x t2 M6 x 15 M6 x 15 M6 x 15 M8 x 16 M8 x 16 M10 x 20 M10 x 20 H0 37,5 37,5 37, ,5 67,5 H1** 72,5 75 / (80)* / (100)* (155)* 155 H2 12,5 7 / (5)* 5 13 / (8)* - 10 / (3)* 3 H Závislé od výběru matice: viz. kapitola matice L L L L * závislé od zvolené matice: viz. kapitola adaptační konzola ** výška může být přizpůsobena odfrézováním 3

6 Matice Materiál (ESP 65, ČSN 14220) KGF D (podobně DIN 69051) FK KH Provedení E L10 GxL9 Provedení S L10 GxL9 D6 D1g6 D1 D6 D1g6 D1 KGF-N (tovární norma) 6xD5 L7 L1 L6 8xD5 L7 L1 6x60 6xD5 90 L8 90 L8 22,5 Vrtné schéma 1 Vrtné schéma 2 Bohrbild 1 Vrtné schéma 3 Označení Ø v mm Mazací Axiální Nosnost stoupání pravotočivé Prove- Vrtné Rozměry v mm otvor vůle kn v mm dení schéma D1 D5 D6 L1 L6 L7 L8 L9 L10 G mm C dyn* C 0 KGF-D 1605 RH-EE E , M6 0,08 9,3 13,1 KGF-N 1605 RH-EE E , M6 0,08 9,3 13,1 FK S , ,5 5, M6 0,09 9,5 10,9 KGF-D 1610 RH-EE E , M6 0,08 15,4 26,5 KGF-D 2005 RH-EE E , M6 0,08 10,5 16,6 KGF-N 2005 RH-EE E M6 0,08 10,5 16,6 FK S , ,5 5, M6 0,09 11,5 15,5 KGF-N 2020 RH-EE S M6 0,08 11,6 18,4 FH S , M6 0,09 11,5 17,5 KGF-N 2050 RH-EE S M6 0, ,6 KGF-D 2505 RH-EE E , M6 0,08 12,3 22,5 KGF-N 2505 RH-EE E M6 0,08 12,3 22,5 FK S , M6 0,09 13,1 20,2 KGF-D 2510 RH-EE E , M6 0,08 13,2 25,3 FH S , M6 0,09 22,9 41,2 KGF-D 2520 RH-EE S , , M6 0, ,3 KGF-D 2525 RH-EE S , ** 8 5 M6 0,08 16,7 32,2 FH S , , M6 0, ,6 KGF-D 2550 RH-EE S , M6 0,15 15,4 31,7 KGF-D 3205 RH-EE E M6 0,08 21,5 49,3 KGF-N 3205 RH-EE E M6 0,08 21,5 49,3 FK S M6 0,09 19,3 36,3 KGF-D 3210 RH-EE E M8 x 1 0,08 33,4 54,5 KGF-N 3210 RH-EE E M8 x 1 0,08 33,4 54,5 * C dyn podle DIN část 4 návrh 1989 ** Příruba je kruhová 4

7 Matice Materiál (ESP 65, ČSN 14220) KGF D (podobně DIN 69051) FK KH Provedení E L10 GxL9 Provedení S L10 GxL9 D6 D1g6 D1 D6 D1g6 D1 KGF-N (tovární norma) 6xD5 L7 L1 L6 8xD5 L7 L1 6x60 6xD5 90 L8 90 L8 22,5 Vrtné schéma 1 Vrtné schéma 2 Bohrbild 1 Vrtné schéma 3 Označení Ø v mm Mazací Axiální Nosnost stoupání pravotočivé Prove- Vrtné Rozměry v mm otvor vůle kn v mm dení schéma D1 D5 D6 L1 L6 L7 L8 L9 L10 G mm C dyn* C 0 FK KGF-D 3220 RH-EE FH FH KGF-N 3240 RH-EE KGF-D 4005 RH-EE KGF-N 4005 RH-EE FK KGF-D 4010 RH-EE KGF-N 4010 RH-EE FK KGF-D 4020 RH-EE FH KGF-D 4040 RH-EE FH KGF-D 5010 RH-EE KGF-N 5010 RH-EE FK KGF-D 5020 RH-EE FH KGF-N 6310 RH-EE FK FH S M6 0,15 E M6 0,08 S M6 0,15 S , M6 0,15 S , M6 0,08 E M6 0,08 E M6 0,08 S M8x1 0,09 E M8 x 1 0,08 E M8 x 1 0,08 S , M8x1 0,15 E M8 x 1 0,08 S , M8x1 0,15 S ,5 14 ** 10 7 M8 x 1 0,08 S M8x1 0,18 E M8 x 1 0,08 E M8 x 1 0,08 S M8x1 0,18 E M8 x 1 0,08 S M8x1 0,16 E M8 x 1 0,08 S , M8x1 0,18 S , M8x1 0,18 26, ,7 59,8 47,2 83, ,9 32,4 23,8 63,1 23,8 63,1 26,3 59, , ,1 64, ,3 76,1 52,2 103, ,9 59,7 108,9 68,7 155,8 68,7 155,8 66,4 134, ,3 78,8 188, ,8 229,7 103,1 270,8 * C dyn podle DIN část 4 návrh 1989 ** Příruba je kruhová 5

8 Předepjatá matice Materiál KG FMB Kombinace matice KGF-D (podobné DIN 69051) a válcové matice KFM-D Provedení E L10 GxL9 Provedení S Předpínací element L10 GxL9 Předpínací element D6 D1g6 D1g6 D6 D1g6 L7 6xD5 L1 max. 10 8xD5 L6 L7 L1 6x60 max. 10 L3 6xD5 90 L8 90 L8 D1g6 KG FM Kombinace matice KGF-N (tovární norma) a válcové matice KGM-N L3 22,5 Vrtné schéma 1 Vrtné schéma 2 Vrtné schéma 3 Označení Ø v mm, Mazací stoupání pravotočivé Prove- Vrtné Rozměry v mm otvor v mm dení schéma D1 D5 D6 L1 L3 L6 L7 L8 L9 L10 G KG FMB 1605 RH-EE E , M6 KG FMB 1610 RH-EE E , M6 KG FMB 2005 RH-EE E , M6 KG FM 2005 RH-EE E M6 KG FM 2020 RH-EE S M8 KG FM 2050 RH-EE S M6 KG FMB 2505 RH-EE E , M6 KG FM 2505 RH-EE E M6 KG FMB 2510 RH-EE E , M6 KG FMB 2520 RH-EE S , , M6 KG FMB 2525 RH-EE S , ** 8 5 M6 KG FMB 2550 RH-EE S , M6 KG FMB 3205 RH-EE E M6 KG FM 3205 RH-EE E M6 KG FM 3210 RH-EE E M8 x 1 KG FM 3240 RH-EE S , M6 KG FMB 4005 RH-EE E M6 KG FM 4005 RH-EE E M6 KG FMB 4010 RH-EE E M8 x 1 KG FMB 4020 RH-EE E M8 x 1 KG FMB 4040 RH-EE S ,5 14 ** 10 7 M8 x 1 KG FM 5010 RH-EE E M8 x 1 KG FM 6310 RH-EE E M8 x 1 ** Příruba je kruhová 6

9 Adaptační konzola Materiál B1 B2 C4 C1 C2 A1 A2 GxT Vrtné schéma 1,2,3 viz vřetenová matice Označení Ø v mm, stoupání pravotočivé Prove- Rozměry v mm v mm dení A1 A2 B1 B2 C1 C2 C4 G x T KGF-D 1605 KG FMB M8 x 15 M5 x 10 KGF-N M8 x 15 M5 x 10 KGF-D 1610 KG FMB M8 x 15 M5 x 10 KGF-D 2005 KG FM , M8 x 15 M6 x 12 KGF-N 2005 KG FMB , M8 x 15 M6 x 12 KGF-N 2020 KG FM , M10 x 15 M6 x 12 KGF-N 2050 KG FM , M10 x 15 M6 x 12 KGF-D 2505 KG FM , M10 x 12 M6 x 12 KGF-N 2505 KG FMB , M10 x 15 M6 x 12 KGF-D 2510 KG FMB , M10 x 12 M6 x 12 KGF-D 2520 KG FMB , M10 x 12 M6 x 12 KGF-D 2525 KG FMB , M10 x 12 M6 x 12 KGF-D 2550 KG FMB , M10 x 12 M6 x 12 KGF-D 3205 KG FMB M12 x 15 M8 x 12 KGF-N 3205 KG FM M10 x 12 M6 x 12 KGF-D M12 x 15 M8 x 12 KGF-N 3210 KG FM M12 x 15 M6 x 12 KGF-D M12 x 15 M8 x 12 KGF-N 3240 KG FM M12 x 15 M6 x 12 KGF-D 4005 KG FMB M14 x 25 M8 x 14 KGF-N 4005 KG FM M12 x 15 M6 x 12 KGF-D 4010 KG FMB M14 x 25 M8 x 14 KGF-N M14 x 25 M8 x 14 KGF-D 4020 KG FMB M14 x 25 M8 x 14 KGF-D 4040 KG FMB M14 x 25 M8 x 14 KGF-D , M16 x 25 M10 x 16 KGF-N 5010 KG FM , M16 x 25 M10 x 16 KGF-D , M16 x 30 M10 x 16 KGF-N 6310 KG FM , M16 x 30 M10 x 16 7

10 Připojení motoru L0 L1 D3 D1 h7 L1 D2 D5 t Skříň spojky a příruba Skříň pro šroub Příruba L0* L1 D1 h7 t D2 D3 Spojka mm mm mm mm mm mm FL-70/ M4 FL-75/ M5 FL-90/ M5 FL-95/ M6 KGL-1 Ø 16 FL-100/ M6 K19 Ø 20 FL-115/ M8 K24 Ø 25 FL-130/ M8 FL-130/ M8 FL-145/ ,5 145 M8 FL-165/ ,5 165 M10 FL-165/ ,5 165 M10 FL-70/ M4 FL-75/ M5 FL-90/ M5 FL-95/ M6 KGL-2 FL-100/ M6 K19 Ø 32 FL-115/ M8 K24 Ø 40 FL-130/ M8 K28 FL-130/ M8 FL-145/ ,5 145 M8 FL-165/ ,5 165 M10 FL-165/ ,5 165 M10 FL-215/ ,5 215 M12 FL-75/ M5 FL-90/ M5 FL-95/ M6 FL-100/ M6 KGL-3 FL-115/ M8 K24 Ø 32 FL-130/ M8 K28 Ø 40 FL-130/ M8 K38 FL-145/ ,5 145 M8 FL-165/ ,5 165 M10 FL-165/ ,5 165 M10 FL-215/ ,5 215 M12 * v závislosti na délce hřídele motoru a velikosti použité spojky ** jiné průměry na poptávku Bezvůlová hřídelová spojka Typ D5** M mm mm mm Nm K K K K

11 Spirálový pružný kryt Zdvih Rozměr domku Celkem Podmínky pro použití spirálového krytu jsou závislé na průměru a maximální délce kuličkového šroubu. Hodnoty jsou uvedeny v tabulce. Znázorněné a uvedené hodnoty mají dávat hrubou orientaci možnosti technického využití, v žádném případě nevypovídají o celkovém dimenzování, vyložení a určení hodnot. Celková délka závisí na zdvihu a následujících faktorech: - horizontální nebo vertikální montážní poloha - použitá KGF- matice - velikost domku spirálového krytu - použití zvětšené příruby Rádi Vám pomůžeme při výpočtu celkové délky šroubu a poskytneme Vám k dispozici také 3D- soubor. Maximální zdvihy s krytím spirálové pružiny KGT horizontální vertikální

12 Kryt z ušlechtilé oceli Možná rychlost a maximální zrychlení jsou omezeny kuličkovým šroubem. Celková délka: max. 4,5m Mazání: boční na adaptačních můstcích Spojovací otvor: viz 3D-soubor Provedení krytu z ušlechtilé oceli bylo koncipováno pro aplikace, které mají počítat s přímým dopadem třísek shora. Obzvláště se hodí pro horké nebo pevné přilnavé třísky, které by mohly zničit každý jiný druh krytu během kratší doby. Současně může být použit jako robustní kryt, který nemá žádné dynamické omezení. Velmi rádi Vám pomůžeme při výpočtu celkové délky vřetena a také Vám poskytneme k dispozici 3D-soubor. 10

13 Objednací kód Matice viz. strana 4 6 KGF-D. KGF-N. FK... FH... KG FM. KG FMB. KGT-Syst - KGFD SPF KON - SF1 - FL100/80-19 x 30 - K19 Směr montáže matice Příruba na pevné ložiskové straně 1 Příruba na volné ložiskové straně 2 Axiální vůle Jedna matice montovaná bez vůle SPF Standardní přesnost 0 u KG FM a KG FMB 0 Zdvih v mm 650 Adaptační konzola viz. strana 7 ano KON ne 0 Krytí viz. strana 9 10 SF1 spirálové jednostranné (strana pevného uložení) SF2 spirálové oboustranné 0 bez krytí EST ušlechtilá ocel Příruba motoru viz. strana 8 Hřídel motoru Hřídel Ø x délka viz. strana 8 Spojka viz strana 8 11

14 Montáž a údržba Radiální kuličkové ložisko Volný ložiskový domek Kuličkový šroub Přesná matice Pevný ložiskový domek Spojka Matice s kuličkami Adaptační konzola Naklápěcí axiální ložisko Spojkové těleso pro všechny běžné servomotory Skladba Skladba kuličkových šroubů vyžaduje odborné znalosti a odpovídající měřící možnosti. Na základě nepatrného tření KGT nejsou při otáčení ručně chyby znatelné. Radiálně nebo excentriky působící síly musí být opřeny o vhodné lineární vedení. Na KGT mohou působit pouze axiální síly. Abychom se vyvarovali poškození KGT, musí být stroje opatřeny koncovým vypínačem a koncovým tlumícím zařízením. Montážní postup KGT by měl být dostatečně podepřen, např. dřevěnými klíny, tak aby montážní síly nemohly působit na matici nebo ložisko. Nejprve musí být sešroubována adaptační konzola s vřetenovou maticí. 1. Směrování axiálního ložiska: mazací otvor ložiska ukazuje ve směru šroubu 2. Natáhněte axiální naklápěcí ložisko na doraz hřídele s pomocí upínacího pouzdra a axiálních závitových děr KGT klíčem s čepy k podepření volné ložiskové strany. 3. Našroubujte přesnou drážkovou matici, pevně dotáhněte požadovaným utahovacím momentem a zajistěte maticí. 4. Namontujte pevný ložiskový domek s malým dotažením na již pevně namontované kuličkové naklápěcí ložisko. Pozor na směrování závitů v ložisku a upevňovacích děr v ložiskovém dílu. Spodními pomocnými šrouby může být ložiskový domek sešroubován s malým dotažením. 5. Montujte volné ložisko, pojistné kroužky a volný ložiskový domek. 6. Montáž motorové spojky s požadovaným utahovacím momentem. 7. Montáž spojkového tělesa a příruby motoru na pevný ložiskový domek. 8. Namontujte druhou polovinu spojky na motor a svěrné spojení spojky dotáhněte požadovaným utahovacím momentem Spirálový pružný kryt Údržba je velmi nutná. Čištění se provádí podle stupně znečištění a následně se nanáší olejový povlak. Mazání KGT: Správné mazání je pro KGT důležité z důvodu dosažení vypočítané životnosti, vyvarování se nadměrného zahřívání a zaručení tichého a nehlučného chodu. U KGT se používají stejná maziva jako u válivých ložisek. Axiální ložisko: provedení 2RS, množství podle výrobce INA Radiální kuličkové ložisko: bez nároku na údržbu v provedení 2RS 12

15 Zvláštní provedení Platí naše všeobecné prodejní a dodací podmínky ze září 2006.

16 SystÉmy kuličkových šroubů Haberkorn Ulmer nabízí systémy kuličkových šroubů navržené podle nejnovějších poznatků techniky. Tyto modulárně budované systémy jsou na jedné straně ideální pro standardní využití a na straně druhé mohou být také zpracovávána celková řešení dle specifikace zákazníka. Pro rychlé a optimální dimenzování požadovaných aplikací vyvinuli specialisté z Haberkornu Ulmer vlastní výpočtové a 3D-CAD programy, jejichž výsledky mohou naši zákazníci začlenit přímo do vlastních konstrukčních výkresů. Po sestavení zvoleného řešení v montážním oddělení firmy Haberkorn Ulmer, obdrží naši zákazníci kuličkový šroub připravený k zamontování. Haberkorn Ulmer s.r.o. Generála Vlachého Mokré Lazce Česká republika spojovatelka: tel.: fax: info@haberkorn.cz divize Stavebnicové systémy: tel.: fax: staveb.systemy@haberkorn.cz Bezplatný kontak pre slovenských zákazníkov: tel.: fax: info@haberkorn.sk