NORGLIDE^® Gleitlager für Robotergelenke und Automation

Industrie Roboter und Cobot’s haben inzwischen ihren festen Platz in der Produktion. Ihre Aufgaben werden hierbei immer vielfältiger und die Interaktion mit Menschen stellt Entwickler und Hersteller von Komponeten, wie Robotergelenke, vor immer größere Herausforderungen.

Dennoch, je mehr Roboter in der Fertigung und im Service eingesetzt werden, desto größer ist das Risiko eines unerwarteten Stillstands der Produktionslinie. Experten des Robotermarktes schätzen, dass eine jährliche Effizienzsteigerung von 0,25 % für eine Produktionslinie mit einem stündlichen Maschinenkostensatz von €2.500 eine jährliche Einsparung von €25.000 ergibt.

Sicherlich ist die Maschinenwartung der Schlüssel und jedes Unternehmen legt Wartungsstandards für automatisierte Linien fest, wie z.B. DIN 31051. Bessere und kosteneffiziente Lösungen und Konstruktionen für kritische Komponenten helfen Wartungsaufwand und -kosten zu vermeiden. Und es sind die beweglichen Teile, wie Robotergelenke, die hier einen großen Einfluss haben.

Robotergelenk

Dreh- oder Schwenkbewegungen eines Roboters erfordern Gelenke, in denen Gelenklager für einen „reibungslosen“ Betrieb sorgen. Roboterlager schaffen hierbei den Spagat zwischen Spielfreiheit, hoher Belastbarkeit, niedriger Reibung und geringem Bauraum. In den meisten Fällen kommen hier Wälzlager, wie Kugellager, Kreuzrollen- oder Schrägrollenlager zum Einsatz. Eine Alternative hierzu sind Gleitlager. Einige Gleitlager-Arten bieten selbst bei geringem Bauraum hohe Belastbarkeit und niedrige Reibung. Vor allem, wenn Reduzierung von Bauraum und Gewicht eine wichtige Rolle spielen, haben Gleitlager einen großen Vorteil gegenüber Wälzlagern. 

Wartungsfreie PTFE-Gleitlager

Wartungsfreie PTFE-Gleitlager, wie z.B. NORGLIDE^®, sind eine gute Alternative zu Wälzlagern. Besonders bei oszillierenden Bewegungen, unter hohen Lasten und geringer Drehzahl, besteht kein Risiko eines Brinelling-Effekts. Das Verbundgleitlager ist aufgrund seiner dicken PTFE-Gleitschicht selbstschmierend und benötigt keine zusätzlichen Schmiermittel. Der geringe Reibwert von PTFE und dessen geringer Haft-Gleit-Effekt (Stick-Slip) machen Drehbewegungen von Robotergelenken geschmeidig.

NORGLIDE^® von Saint-Gobain ist ein Hochleistungswerkstoff und unsere Experten legen ein Gleitlager entsprechend Ihrer Anforderung aus. Die Vorteile von NORGLIDE^® auf einen Blick:

- Geringer Verschleiß und konstante Reibung 
- Wartungsfrei und selbstschmierend
- Geringes Drehmoment 
- Hohe Belastbarkeit 
- Beständigkeit gegen Chemikalien
- Hoher Korrosionsschutz
- Toleranzausgleich 
- Ausgleich von Fluchtungsfehler
- Reduktion von Platz & Gewicht des gesamten Systems 
- Verringerung der Geräusche & Vibrationen
- Möglichkeit leitfähiger Lagerstellen

 

NORGLIDE^® Gleitlager in Robotergelenken 

NORGLIDE^® Gleitlager sind modular aufgebaut und es gibt zahlreiche Varianten. Eine Gemeinsamkeit aller Varianten ist eine „dicke" PTFE Compound-Gleitschicht, welche neben dem geringen Reibwert, durch seine Elastizität, auch für ein niedriges Drehmoment selbst bei spielfreien Lagerstellen sorgt. Durch die entsprechende Auswahl aus verschiedensten Füllstoffen und den selbstschmierenden Eigenschaften können Verschleißpartikel auf ein Minimum reduziert werden. Dies ist besonders in Reinräumen sowie in der lebensmittelverarbeitenden Industrie erforderlich. Der metallverstärke Rücken von NORGLIDE^® kann je nach Korrosionsanforderungen aus unterschiedlichsten Metallen bestehen. Dies ist vor allem dann ein großer Vorteil, wenn weitere Chemikalien in Kontakt mit den Gelenken kommen können.

Vorteile in der Konstruktion & Fertigung 

 

Klar sind die oben genannten Eigenschaften wichtig, doch im Vergleich zu anderen Gleitlager- oder Wälzlagertechnologien nicht herausragend. Seine größten Vorteile bietet das NORGLIDE^® Gleitlager durch seinen einzigartigen Aufbau. Durch das Einbringen einer Metall-Zwischenschicht kann die Tragfähigkeit weiter erhöht werden. Die Zwischenschicht kann durch einen Kalibrierprozess plastisch verformt werden und es lassen sich so kosteneffizient spielfreie Lagerstellen erzeugen. Durch eine Kalibrierung des Lagers im Original-Gehäuse lässt sich der Gesamttoleranzbereich (Toleranz der Gehäusebohrung + Toleranz des Werkstoffs) erheblich verringern.

 

 

 

Bei der Auslegung einer spielfreien Lagerstelle wird die Kombination aus Welle/NORGLIDE^® Gleitlager/Gehäusebohrung stets so gewählt, dass eine Übergangspassung erzielt wird. Eine Übermaßpassung ist möglich, weil die außergewöhnliche PTFE-Schicht der NORGLIDE^® Werkstoffe die erforderliche Elastizität bietet. Nach der Installation sorgt diese Elastizität für die Ausübung von Gegendruck auf die Welle. Dies erzeugt ein Drehmoment in Schwenkbewegungen und kalibrieren in Kombination mit präzisen Wellendurchmessern erzeugt einen begrenzten Drehmoment-Bereich. 

Die Elastizität der PTFE-Gleitschicht verringert auch das Drehmoment, welches durch mögliche Fluchtungsfehler verursacht wird. Diese visko-elastischen Eigenschaften der PTFE-Folie verleihen den Gleitlagern ihren vibrationsdämpfenden Effekt.