Rodamientos de rodillos y agujas
Rodamientos de rodillos y los rodamientos de agujas son buenos para cargas pesadas y cambiantes. Estos rodamientos utilizan rodillos, no bolas. Los rodillos reparten más el peso, por lo que son más resistentes y estables. Los rodamientos de agujas tienen rodillos largos y finos. Caben en lugares pequeños y pueden soportar mucho peso.
Los rodamientos de rodillos cruzados son un tipo especial. Los rodillos están colocados a 90 grados entre sí. Esto les permite sostener peso desde muchas direcciones al mismo tiempo. Los rodamientos de rodillos cruzados proporcionan a los robots un fuerte apoyo y una buena precisión. Se utilizan en articulaciones de robots que se mueven de muchas maneras.
Los rodamientos de rodillos cruzados son de 3 a 4 veces más rígidos que los rodamientos de bolas de contacto angular.
Pueden soportar peso en ambas direcciones, a diferencia de otros rodamientos.
Los rodamientos de agujas de contacto angular de dos hileras son aproximadamente 30% más rígidos y tienen 20% menos fricción que los rodamientos de rodillos cruzados.
Los robots que necesitan levantar, girar o moverse con rapidez suelen utilizar rodamientos de rodillos y agujas. Estos rodamientos ayudan a que el sistema de rodamientos del robot se mantenga fuerte y funcione bien, incluso cuando las cosas se ponen difíciles.
Rodamientos de precisión
Rodamientos de precisión ayudan a los robots a moverse con suavidad y precisión. Estos rodamientos se fabrican con reglas estrictas y buenos materiales. Los ingenieros los utilizan allí donde cada movimiento debe ser el correcto, como en los robots médicos o en las cadenas de montaje.
Los rodamientos de rodillos cruzados fabricados con acero al cromo AISI 52100 duran mucho tiempo y no se oxidan con facilidad. Los grados de precisión como P5, P4 y P2 muestran lo exactos que son estos rodamientos. Los robots utilizan estos rodamientos en mesas giratorias, etapas de posicionamiento y articulaciones de brazo. A menudo tienen espaciadores de plástico para reducir la fricción y hacer más suave el movimiento.
Consejo: Utilizar el aceite adecuado y colocar los cojinetes con cuidado ayuda a que duren más y funcionen mejor.
Los rodamientos de precisión ayudan a controlar el movimiento de los robots y a mantenerlos estables. Reducen las sacudidas y la holgura, por lo que los movimientos del robot se mantienen nítidos y repetibles. Esto los hace muy importantes en cualquier sistema avanzado de rodamientos para robots.
Selección
Carga y velocidad
Los ingenieros deben tener en cuenta tanto la carga como la velocidad a la hora de elegir un rodamiento para robots. Cada articulación de robot se enfrenta a fuerzas diferentes. Algunas articulaciones levantan objetos pesados, mientras que otras se mueven con rapidez. El cojinete adecuado debe soportar estas exigencias sin fallar.
Las cargas radiales empujan lateralmente el rodamiento.
Las cargas axiales empujan a lo largo del eje.
Las cargas combinadas utilizan ambas fuerzas a la vez.
Los fabricantes prueban los rodamientos para valores de carga máximos. Por ejemplo, un rodamiento puede soportar hasta 300 newtons de fuerza radial o 100 newtons de fuerza axial. La velocidad también importa. Algunas juntas rotativas giran a más de 5.000 revoluciones por minuto. Las juntas lineales pueden moverse a velocidades superiores a 100 milímetros por segundo. Si un cojinete no puede mantener el ritmo, puede desgastarse o romperse.
Las clases de precisión ayudan a los ingenieros a elegir el rodamiento adecuado. Clases como P4 o P5 muestran cuánto juego o holgura permite el rodamiento. Los rodamientos de alta precisión mantienen los brazos de los robots estables y precisos.
Consejo: Adapte siempre los valores nominales de carga y velocidad del rodamiento a las condiciones reales de trabajo del robot.
Espacio y medio ambiente
El espacio en el interior de un robot suele ser reducido. Los diseñadores eligen rodamientos que quepan en lugares pequeños pero que sigan soportando la carga necesaria. Los rodamientos de sección fina funcionan bien en estos casos. Ahorran espacio y mantienen el robot ligero.
El entorno también afecta a la elección de los rodamientos. Algunos robots trabajan en lugares calientes, mientras que otros se enfrentan al polvo o a productos químicos. Los rodamientos fabricados en acero pueden soportar temperaturas de hasta 300°C. Los rodamientos cerámicos funcionan incluso a temperaturas de hasta 1000°C. Los rodamientos sellados mantienen alejados el polvo y la suciedad. Los recubrimientos especiales protegen contra el óxido y el desgaste.
La tabla siguiente muestra los factores clave para el espacio y el entorno:
Factor | Ejemplo de solución | Beneficio |
|---|
Espacio reducido | Cojinete de sección delgada | Ahorra espacio, reduce el peso |
Alta temperatura | Cojinete cerámico | Funciona en condiciones de calor extremo |
Entorno polvoriento | Cojinete sellado | Mantiene fuera la suciedad |
Productos químicos corrosivos | Revestimiento resistente a la corrosión | Previene la oxidación y los daños |
La lubricación también importa. Algunos rodamientos utilizan materiales autolubricantes. Éstos necesitan menos cuidados y duran más en lugares difíciles.