이것은 후원 기사입니다 Freudenberg Sealing Technologies.
실외 환경에서 협업 로봇 (COBOT)의 배치가 증가함에 따라 중요한 엔지니어링 문제가 발생하여 신뢰성과 내구성을 보장하기 위해 고급 밀봉 솔루션이 필요합니다. 통제 된 실내 환경에서 작동하는 산업용 로봇과 달리 실외 코봇은 기계적 무결성을 손상시킬 수있는 극한의 기상 조건에 노출됩니다. 예를 들어, 풍력 터빈 서비스에 사용되는 유지 보수 로봇은 강렬한 온도 변동, 높은 습도, 장기간의 UV 방사선 노출 및 강력한 풍하를 견뎌야합니다. 마찬가지로, 농업 로봇은 거친 먼지, 화학적으로 공격적인 비료 및 살충제, 거친 지형의 기계적 스트레스에 지속적으로 노출되는 가혹한 조건에서 작동합니다.
이러한 로봇 시스템이 장기 기능을 유지하기 위해 밀봉 솔루션은 환경 유입, 기계식 마모, 부식 및 화학적 저하에 대한 효과적인 보호를 제공해야합니다. 야외 로봇은 습기, 윤활제, 용매 및 기타 오염 물질에 지속적으로 노출되는 동시에 열광적 인 열에서 추위에 이르기까지 온도 범위에서 완벽하게 작동해야합니다. 또한 밀봉 시스템은 로봇 운동에 내재 된 지속적인 진동 및 기계적 충격에 탄력적이어야하며 시간이 지남에 따라 재료 피로를 가속화 할 수 있습니다.
로봇 밀봉 솔루션에 대한 포괄적 인 기술 요구 사항
실외 로봇 공학을위한 밀봉 솔루션의 개발은 내구성, 유연성 및 마모 저항의 복잡한 균형을 요구합니다. 로봇 조인트, 특히 고전력 시스템의 관절은 제한된 설치 공간 내에서 다 방향 이동을 경험하므로 적절한 밀봉 재료와 지오메트리를 선택합니다. 산업 응용 분야에서 널리 사용되는 전통적인 엘라스토머 O- 링은 종종 그러한 극한 조건에서 실패합니다. 고온에 노출되면 열 분해가 발생할 수 있지만 연속 기계적 응력은 피로를 가속화하여 조기 밀봉 장애를 초래합니다. 윤활제, 연료 및 청소제와의 화학적 비 호환성은 재료 분해에 더 기여하여 작동 수명을 단축시킵니다.
마찰 관련 마모는 특히 고속으로 작동하는 로봇 조인트에서 또 다른 중요한 관심사입니다. 과도한 마찰은 열을 생성 할뿐만 아니라 움직임 정밀도에도 영향을 줄 수 있습니다. 로봇이 인간과 함께 일하는 공동 로봇 공학에서는 비 효율성이 응답 시간을 지연시키고 모션 정확도를 줄임으로써 안전 위험을 초래합니다. 또한, UV 방사선에 장기간 노출되면 기존의 밀봉 재료가 부서지기 쉬워지고 균열이 발생하여 성능이 더욱 손상 될 수 있습니다.
고급 IPSR 기술 : 코봇에 맞게 조정되었습니다
이러한 까다로운 조건을 해결하기 위해 Freudenberg Sealing Technologies는 특수 밀봉 솔루션을 개발했습니다. 로봇을위한 유입 보호 씰 (IPSR). 기계적지지를 위해 금속 스프링에 의존하는 기존의 씰과 달리 IPSR 디자인은 로봇 조인트에서 전형적인 축 방향 및 방사형 움직임에 동적으로 적응하는 혁신적인 Z 자형 지오메트리를 특징으로합니다.
코봇에는 수많은 물개가 필요하며 고속과 힘에 노출됩니다.Freudenberg Sealing Technologies
이 고유 한 구조 설계는 기계적 부하를보다 효율적으로 분배하여 마찰을 크게 줄이고 시간이 지남에 따라 마모됩니다. 전통적인 스프링 지원 씰은 기계적 피로로 인해 저하되는 경향이 있지만 IPSR 구성은 이러한 제한을 제거하여 오래 지속되는 성능을 보장합니다. 또한, 최적화 된 접촉 압력은 로봇 조인트의 마찰력을 감소시켜 열 발생을 최소화하고 성분 수명을 연장시킵니다. 이로 인해 유지 보수 요구 사항이 낮아지면 다운 타임이 상당한 운영 중단으로 이어질 수있는 응용 분야의 중요한 요소입니다.
고급 시뮬레이션 기술을 통해 최적화
IPSR 기술의 개발은 물리적 프로토 타이핑 전에 씰 형상, 재료 선택 및 표면 텍스처를 최적화하기 위해 유한 요소 분석 (FEA) 시뮬레이션에 광범위하게 의존했습니다. 이러한 고급 컴퓨터 기술을 통해 엔지니어는 실제 운영 조건에서 씰 행동을 예측하고 향상시킬 수있었습니다.
FEA 시뮬레이션은 마찰력, 접촉 압력 분포, 하중 변형 및 장기 피로 저항과 같은 주요 성능 요소에 중점을 두었습니다. 시뮬레이션 데이터를 기반으로 설계를 반복적으로 정제함으로써 Freudenberg 엔지니어는 최소 마찰과 최대 내구성의 균형을 맞추는 밀봉 솔루션을 개발할 수있었습니다.
또한, 이러한 시뮬레이션은 습도, 빠른 온도 변화 및 장기간의 기계적 응력에 대한 극한 조건에서 IPSR 씰이 어떻게 수행되는지에 대한 통찰력을 제공했습니다. 이 예측 접근법은 잠재적 인 실패 지점을 조기에 감지하여 대량 생산 전에 목표 개선을 허용했습니다. Freudenberg는 광범위한 물리 테스트의 필요성을 줄임으로써 개발주기를 가속화하면서 고성능 신뢰성을 보장 할 수있었습니다.
재료 혁신 : 우수한 저항과 장수
밀봉 용액의 효과는 그 재료 조성에 의해 주로 결정됩니다. Freudenberg는 탁월한 화학 저항, 기계적 강도 및 열 안정성을 위해 선택된 플루오로 프렌 XP 및 EPDM을 포함한 고급 엘라스토머 화합물을 사용합니다.
플루오로 프렌 XP는 특히 용매, 윤활제, 연료 및 산업용 세정제를 포함한 공격적인 화학 물질에 대한 우수한 저항성을 제공합니다. 또한, 오존 및 UV 방사선에 대한 탄력성은 햇빛에 지속적으로 노출되면 재료 분해로 이어질 수있는 실외 응용 분야에 이상적인 선택입니다. 반면에 EPDM은 저온과 우수한 노화 저항에서 탁월한 유연성을 제공하므로 변동하는 환경 조건 하에서 장기 내구성이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
성능을 더욱 향상시키기 위해 Freudenberg는 IPSR 씰에 특수 고체 필름 윤활제 코팅을 적용합니다. 이 코팅은 마찰을 크게 줄이고 스틱 슬립 효과를 제거하여 부드러운 로봇 운동과 정확한 움직임 제어를 보장합니다. 이 마찰 관리는 에너지 효율을 향상시킬뿐만 아니라 고정화 자동화의 필수 요소 인 로봇 시스템의 전반적인 대응 성을 향상시킵니다.
실제 테스트를 통한 광범위한 검증
고급 시뮬레이션은 씰 행동에 대한 중요한 통찰력을 제공하지만 경험적 테스트는 실제 성능을 검증하는 데 필수적입니다. Freudenberg는 수분, 먼지, 온도 사이클링, 화학적 침수 및 기계적 진동에 대한 장기 노출을 포함하여 IPSR 씰을 엄격한 내구성 테스트에 적용했습니다.
이러한 테스트를 통해 IPSR 씰은 IP65 인증을 일관되게 달성하여 환경 오염 물질이 로봇 성분을 손상시키는 것을 효과적으로 방지 할 수있는 능력을 보여줍니다. 풍력 터빈 및 농업 자동화에 대한 유지 보수 로봇 공학의 실제 배치는 더욱 신뢰성을 확인했으며, 전통적인 씰링 기술에 비해 광범위한 마모 분석을 보여줍니다.
고급 마찰 관리를 통한 안전
공동 작업 로봇 공학에서 실링 성능은 운영 안전에 직접적인 역할을합니다. 로봇 조인트의 과도한 마찰은 비상 정체 응답을 지연시키고 모션 정밀도를 줄여서 인간-로봇 상호 작용에서 잠재적 위험을 초래할 수 있습니다. Freudenberg는 저속 코팅 및 최적화 된 밀봉 형상을 통합함으로써 로봇 시스템이 빠르고 정확하게 반응하여 작업장 안전 및 효율성을 향상시킬 수 있도록합니다.
다양한 로봇 시스템을위한 맞춤형 밀봉 솔루션
Freudenberg Sealing Technologies는 광범위한 로봇 애플리케이션에서 맞춤형 밀봉 솔루션을 제공하여 다양한 환경에서 최적의 성능을 보장합니다.
자동화 된 가이드 차량 (AGV)은 연마성 오염 물질, 기계적 진동 및 화학적 노출에 노출되는 산업 환경에서 작동합니다. Freudenberg는 강화 된 PTFE 복합재를 사용하여 내구성을 높이고 내부 구성 요소를 보호합니다.
델타 로봇은 고속으로 복잡한 움직임을 수행 할 수 있습니다. 이를 위해서는 높은 동적 및 가속 요구 사항을 충족하는 씰이 필요합니다.Freudenberg Sealing Technologies
식품 가공, 제약 및 정밀 전자 제품에 일반적으로 사용되는 델타 로봇에는 CIP (Cleaning-in-In-In-In-In-In-In-In-In-In-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in Electronics에 일반적으로 사용되는 FDA 호환 재료가 필요합니다. Freudenberg는 공격적인 위생 과정에서 구조적 무결성을 유지하는 고급 형광 폴리머를 사용합니다.
Scara 로봇의 씰은 다양한 산업 환경에서 높은 화학 저항, 압축 강도 및 기능에 대한 기능에 대한 열 저항을 가져야합니다.Freudenberg Sealing Technologies
Scara Robots는 Freudenberg의 MPSC (Modular Plastic Sealing Concept)의 혜택을받습니다.이 혜택은 씰링, 베어링 지지대 및 진동 댐핑을 작고 가벼운 디자인 내에서 통합합니다. 이 혁신은 로봇 중량 분포를 최적화하고 구성 요소 서비스 수명을 연장합니다.
자동차, 항공 우주 및 전자 제품 제조에 사용되는 6 축 로봇에는 고속 작동, 기계적 응력 및 화학적 노출을 견딜 수있는 밀봉 솔루션이 필요합니다. 강화 된 PTFE 라이너 및 특수 엘라스토머 화합물을 특징으로하는 Freudenberg의 프리미엄 사인 씰 (PSS)은 최대의 내구성과 최소 마찰 손실을 보장합니다.
미래의 로봇 응용 프로그램을위한 지속적인 혁신
Freudenberg Sealing Technologies는 혁신의 최전선에 남아 있으며, 새로운 재료를 지속적으로 개발하고, 설계를 밀봉하고, 로봇 공학의 발전하는 과제를 해결하기위한 검증 방법. Freudenberg는 전략적 고객 협업, 최첨단 재료 과학 및 최첨단 시뮬레이션 기술을 통해 밀봉 솔루션이 모든 로봇 플랫폼에서 비교할 수없는 신뢰성, 효율성 및 안전을 제공하도록합니다.
