Guias lineares 4.0
robótica
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case study
Componentes inteligentes para fusos de acionamento. A Schaeffler estará na EMO 2015 (Pavilhão 03, Stand H08 L07).
Com a 5.ª geração de guias lineares de rolos da série RUE-E, a tecnologia linear da INA apresenta pela primeira vez unidades de sensores integradas que permitem uma lubrificação adaptada às necessidades e uma monitorização do estado do rolamento. Os sensores para a monitorização da lubrificação fornecem ao comando da máquina informações relativas às necessidades de lubrificante e iniciam, por exemplo, a relubrificação automática com o inovador sistema de lubrificação multiponto FAG CONCEPT8. Para monitorizar o estado do rolamento, o carro integra um acelerómetro piezoelétrico que envia aos conversores de sinais ligados a velocidade e a aceleração das vibrações, bem como outros valores caraterísticos dos rolamentos, incluindo a monitorização do valor-limite. Com este novo conceito para a série RUE-E, a Schaeffler oferece um sistema que permite ao utilizador receber informação direta e interagir com o controlo da instalação, uma lubrificação automatizada e adaptada às necessidades, bem como a realização automática das ações de manutenção necessárias. Os intervalos de lubrificação manual desaparecem e o consumo de lubrificante pode ser reduzido até 30%. A monitorização automatizada do estado permite realizar uma manutenção preventiva que se traduz numa maior disponibilidade e eficácia da máquina e numa redução dos custos totais de propriedade (TCO – Total Costs of Ownership).
MONITORIZAÇÃO PIEZOELÉTRICA DAS VIBRAÇÕES No momento da entrega ou durante a colocação em serviço de uma guia linear de rolos num sistema de guiamento, as guias normalmente apresentam condições adequadas de deslocação e lubrificação. Estas condições podem ser mantidas com o comportamento das vibrações do corpo de suporte quando o sistema está em movimento. Para
Figura 1. Modelo RUE-E 4.0: guia linear de rolos da INA com sensor de aceleração integrado.
determinar a ocorrência de alterações e desvios no valor nominal ideal, foram montados acelerómetros piezoelétricos nos corpos de suporte de aço do carro. Os acelerómetros podem ser utilizados juntamente com refrigerantes e em ambientes com um elevado nível de sujidade. O cabo de dois fios de ligação fixa com proteção separada é revestido com PUR. O sensor possui uma sensibilidade de 100 mV/g, uma resolução de 0,001 g e um campo de frequência entre 5000 Hz e 50 000 Hz para a medição da energia de ponta. O acelerómetro regista a velocidade das vibrações, a aceleração das vibrações e os valores caraterísticos dos rolamentos, enviando estes dados através do cabo para os conversores de sinais ligados, incluindo a monitorização do valor-limite. No conversor, os sinais são divididos em diferentes campos de frequência ou é realizada a avaliação energética dos impulsos gerados através da Spike Energy (ou energia de ponta) (gSE). Os sinais de 4-20 mA e 0-10 V são transmitidos para o PLC, para a caixa da Schaeffler e para o dispositivo de lubrificação pelas saídas analógicas. Deste modo, fecha-se o círculo da monitorização e da lubrificação automatizada. O circuito de lubrificação integra o inovador sistema de lubrificação multiponto FAG CONCEPT8, um dispositivo de lubrificação para rolamentos que garante o fornecimento adequado de lubrificante aos sistemas de rolamentos sem necessidade de intervenção manual. Quando os valores dos sinais reais enviados e avalia-
dos pelo conversor de sinais diferem dos valores nominais, o FAG CONCEPT8 inicia automaticamente as medidas de manutenção ou os impulsos de lubrificação necessários.
ROLAMENTO DE FUSOS ROSCADOS XLIFE: VIDA ÚTIL MAIS LONGA E MAIOR PRODUTIVIDADE GRAÇAS A VELOCIDADESLIMITE SUPERIORES Para poder garantir a eficácia dos fusos roscados no âmbito dos veios de avanço, estes devem contar com rolamentos que apresentem o desempenho, a capacidade de carga e a dinâmica adequada. Neste contexto destacam-se as vantagens dos rolamentos de esferas de contacto angular de duas carreiras pré-carregados das séries ZKLN e ZKLF da INA. Estas séries, que já são utilizadas com sucesso há vários anos, são agora fabricadas de forma padronizada com a qualidade X-life. As mudanças realizadas nos processos de fabrico com X-life permitiram aumentar as capacidades de carga dinâmica em 10%, conferindo assim um aumento da vida útil nominal de 30%. Do mesmo modo, foi possível aumentar os valores-limite determinados no ensaio até 60%. O utilizador beneficia de uma menor fricção e, consequentemente, de um menor aquecimento dos rolamentos, o que se traduz numa maior precisão, numa dinâmica melhorada e em melhores resultados de processamento. Além disso, pode deslocar-se a maiores velocidades num funcionamento rápido, aumentando assim a eficiência da máquina. Outro aspeto a ter em conta é o comportamento, por exemplo, nas mudanças do sentido de rotação, muito frequentes nas máquinas-ferramenta durante o posicionamento de precisão. Um binário de fricção homogéneo durante todo o processo de posicionamento é fundamental. As referências demonstram que os novos rolamentos ZKLN e ZKLF da INA apresentam um binário de fricção homogéneo até mesmo com mudanças lentas no sentido de rotação, o que permite processos de posicionamento muito mais precisos.