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ロボットや自動化のためのノルグライドすべり軸受
産業用ロボットやコボットは、今や生産現場にしっかりと定着しています。これらのタスクはますます多様化し、人間との相互作用は、ロボット用のベアリングなどの部品開発者やメーカーに、これまで以上に大きな課題を突きつけています。
とはいえ、ロボットが製造やサービスに使われるようになればなるほど、予期せぬ生産ラインの停止というリスクも大きくなります。ロボット市場の専門家によると、1時間当たりの機械加工費が2,500ユーロの生産ラインにおいて、年間0.25%の効率向上で、年間25,000ユーロの節約になると試算しています。
確かに機械のメンテナンスは重要であり、各企業は自動化ラインのメンテナンス基準を設定しています。重要な部品について、より優れた費用対効果の高いソリューションや設計を採用することで、メンテナンスの手間やコストを避けることができます。そして、ここで大きな影響を与えるのが、ロボットの関節のような可動部なのです。
ロボット用のベアリング
ロボットの回転や旋回運動には関節が必要ですが、この関節を「滑らかに」動かすのがロボットベアリングです。ロボット用ベアリングは、すきまゼロ、高負荷容量、低摩擦、省スペースのバランスに優れています。多くの場合、玉軸受、クロスローラベアリング、アンギュラコンタクトローラベアリングなどの転がり軸受が使用されます。特に小さなスペースでは、転がり軸受はすぐに限界に達してしまい、負荷容量が小さくなったり、摩擦係数が高くなったりします。
これに代わるものとして、すべり軸受があります。すべり軸受の中には、狭い設置スペースでも高い負荷容量と低摩擦を実現するものがあります。さまざまなベアリングのコンセプトの詳細については、「ブッシュとベアリングの違い」の記事をご覧ください。
メンテナンスフリーのすべり軸受
ノルグライドのようなメンテナンスフリーのすべり軸受は、転がり軸受に代わる良い選択肢です。特に揺動、高荷重、低速の場合、ノルグライドベアリングを使用すればブリネリング現象が発生する心配はありません。この複合すべり軸受は自己潤滑性を持っており、潤滑剤を追加する必要がありません。PTFEの低摩擦係数と低スティックスリップにより、ロボット関節の回転運動がスムーズに行えます。
サンゴバンのノルグライドは高性能材料であり、当社の専門家がお客様のご要望に応じたすべり軸受の設計を行います。ノルグライドの利点が一目でわかります。
- 低摩耗・摩擦
- メンテナンスフリー、自己潤滑性
- 低トルク
- 高負荷容量
- 耐薬品性
- 高い耐腐食性
- 嵌めあい部品の公差吸収
- ミスアライメント吸収
- システム全体の省スペース化・軽量化
- 騒音・振動の低減
- 導電性・非導電性ベアリングのラインナップ
ノルグライド ロボットベアリング
ノルグライドベアリングはモジュラーデザインで、多くのバリエーションがあります。すべてのタイプに共通する特徴は、「厚い」PTFE-ベアリング・コンパウンドの摺動層で、摩擦係数が低いだけでなく、その弾性により、すき間のない摺動面でも低トルクを実現します。各種フィラーの適切な選択と自己潤滑性により、摩耗粉を最小限に抑えることができ、これはクリーンルームや食品加工業において特に必要なことです。ノルグライドの金属補強バックメタルは、耐腐食性の要求に応じてさまざまな金属を使用することができます。このことは、特に他の化学物質が接合部に接触する可能性がある場合に大きな利点となります。
設計・製造における優位性
上記の特性は明らかに重要ですが、ノルグライドすべり軸受は、そのユニークな構造によって最大の利点を発揮しています。金属製の中間層を設けることにより、耐荷重性や公差・ミスアライメント吸収能力をさらに向上させることができます。この中間層は、キャリブレーションプロセスによって塑性変形させることができるため、ガタつきのない軸受設計をコスト効率よく作ることができます。ハウジングの中で軸受をキャリブレーションすることにより、全体の寸法公差（ハウジングの内径の公差＋材料板厚の公差）を大幅に縮小することができます。
クリアランスフリーのベアリングを設計する場合、シャフト/ノルグライドすべり軸受/ハウジングの組み合わせは、常に中間ばめを達成するように選択されます。ノルグライドのPTFE層が必要な弾性を備えているため、締りばめが可能です。取り付け後、この弾力性によりシャフトに反圧力がかかります。このため、旋回運動ではトルクが発生し、精密なシャフト径との組み合わせでキャリブレーションを行うと、トルク範囲を狭く限定することができます。
また、PTFE摺動層の弾性は、ミスアライメントによるトルク上昇を抑制する効果があります。このようなPTFE層の粘弾性特性は、ベアリングに振動減衰効果を与えています。
私たちは、設計の早い段階からお客様をサポートし、ベアリングの形状や材質をお客様と一緒に選びます。これにより、転がり軸受と比較して大幅な軽量化・省スペース化が可能になります。
産業用ロボットの回転軸にノルグライドを採用
ロボット業界のお客様は、回転部のスラストワッシャーベアリングに当社独自のノルグライド材料を使用して、摩耗粉の発生が少ない軽量なソリューションを実現し、最大の期待寿命と一定の低フリクションを達成しています。
私たちは、鉄、プラスチック、アルミニウムなど、ハウジングやピボットシャフトの材質に関するお客様それぞれのニーズに基づいて、性能を犠牲にすることなく、材料をオーダーメイドで製造しています。また、特殊な機能を持たせたり、コンパウンドを選択することで、導電性や絶縁性を持たせることも可能です。
アームエンド用ノルグライド
ノルグライドプレーンベアリングは、その低トルク、高耐荷重性、公差吸収能力により、ほとんどのリンク式機構に第一候補として採用されています。これらの利点により、ノルグライドはグリッパーのピボットポイントに優れた性能を発揮します。
ノルグライドプレーンベアリングはΦ1mmから製造可能で、最大直径の制限もありません。
トルクリミッターにご興味がおありですか？ 
長年にわたり、当社のレンコールトルクリミッターソリューションは、大量生産とハイテク市場において、メカトロニクスシステムを保護してきました。カスタマイズされたスリップクラッチにより、当社は最も費用対効果の高いソリューションの1つを提供することができます。これにより、製品の寿命を延ばし、ロボットの生産性を向上させ、お客様のメンテナンスコストを削減することができます。
レンコールはインライン組付け型のトルクリミッターで、わずか1mm程度の隙間に組み込むことが可能です。詳細はこちらでご覧いただけます：トルクリミッターとしてのレンコールトレランスリング。
専門家に連絡する
私たちの製品がお客様のロボットアプリケーションにどのように役立つか、お知りになりたいですか？サンゴバンのエキスパートと連絡を取り、エンジニア同士で話し合いましょう。お問い合わせフォームにご記入いただくか、makingabigdifference@saint-gobain.comまでメールをお送りください。