AGV マテリアルハンドリング機器: ベアリングがどのように性能と稼働時間を促進するか

ロードホイールのベアリングが固着したため、AGV が通路の途中で停止しました。この車両は 1,200 kg のパレットを積載しており、ガイド ローラーにはすでにフラット スポットが現れています。根本的な原因がモーターやナビゲーション システムであることはほとんどありません。多くの場合、ドライブ トレイン内で購入するコンポーネントの中で最も小さいのはベアリングです。 AGV マテリアル ハンドリング機器の場合、ベアリングの選択によって、車両がスムーズに移動し、位置決め精度が維持され、メンテナンス期間の間で稼働し続けるかどうかが決まります。ベアリングを間違えると、計画外のダウンタイム、過剰な騒音、時期尚早のホイール交換などの代償を払うことになります。正しく設定すれば、AGV はマテリアル フローの信頼できる一部になります。

AGV マテリアルハンドリング機器とは何か

AGV マテリアル ハンドリング装置には、人間のオペレーターなしでマテリアルを移動するあらゆる自動搬送車両が含まれます。実際には、パレットやトートを運ぶユニットロード AGV、カートを引く牽引 AGV、ラックを持ち上げるフォークリフト AGV、スチール コイルを移動する重量物キャリア、および手動モードと自動モードを切り替えるハイブリッド AGV が含まれます。これらの車両は、倉庫、製造セル、冷蔵倉庫、屋外ヤードで動作します。共通しているのは、制御された動作です。つまり、荷物を繰り返し開始、停止、回転、持ち上げ、位置決めします。

これらの車両にはベアリングが数カ所に使用されています。駆動輪アセンブリはベアリングを使用してホイールハブを支持し、トルクを伝達します。ステアリングホイールアセンブリにはベアリングが使用されており、負荷がかかっても回転できるようになります。ロードホイールは車両の重量と積載量を支えます。ガイド ローラーは、AGV を軌道上に維持したり、レールに沿って移動させたりします。リフトコラムとコンベアデッキでは、プーリー、ローラー、ピボットポイントにベアリングが使用されています。各位置には、異なる荷重方向、速度、および環境暴露があります。そのため、1 つのベアリング タイプがすべての AGV アプリケーションに適合することはほとんどありません。

AGV マテリアルハンドリング装置で使用されるベアリングの種類

以下の表は、一般的なベアリングのタイプを典型的な AGV の位置にマッピングしています。最終的な仕様ではなく、出発点として使用してください。負荷の大きさ、デューティ サイクル、汚染レベルによって最終的な選択が決まります。

多くの AGV 設計では、駆動輪は車両重量とステアリングからの横力の両方に耐える必要があるため、駆動輪に複列アンギュラ玉軸受が使用されています。床やレールは決して完全に平らではないため、ロード ホイールにはクラウン付きの外輪を備えたトラック ローラーが使用されることがよくあります。リニア レール上のガイド ローラーは、遊びを制御し、位置決め精度を維持するために、ゴシック アーチ溝の設計を使用する場合があります。正確な組み合わせは車両のアーキテクチャによって異なります。

ロードホイール用の円筒形またはクラウン形トラックローラー 床または単純なレール上の AGV ロードホイールの場合、クラウン付きの外輪は、わずかな位置ずれによるエッジ応力を軽減します。 製品を見る→

床または単純なレール上を走行するロード ホイールの場合、多くの場合、円筒形またはクラウン付きの外輪を備えたトラック ローラーが実用的な選択肢となります。クラウン付きのプロファイルは、ホイールの位置がわずかにずれた場合のエッジ応力を回避するのに役立ちます。

AGV の荷重ケースにベアリングを適合させる

まずはホイールあたりの荷重から始めます。 4 つの荷重ホイールを備えた 1,500 kg の単位荷重 AGV は、1,500 kg を単純に 4 で割るものではありません。車両重量、加速と制動による動的係数、パレットが中心からずれている場合の荷重分散を追加する必要があります。車輪あたり 375 kg の静荷重は、緊急停止時には 600 kg 以上になる可能性があります。ベアリングの動定格荷重は、定常状態だけでなく、そのピークをカバーする必要があります。

次に速度とデューティサイクルが続きます。 1.5 m/s で 1 日 16 時間稼働する AGV と、0.8 m/s で 1 日 8 時間稼働する AGV では、ベアリングの寿命が異なります。ベアリングの寿命の計算には、実際の速度と荷重スペクトルを使用する必要があります。 200 rpm で動作する 50 mm トラック ローラーの場合、必要な L10 寿命は 20,000 時間になる可能性があります。位置決め中にのみ移動するガイド ローラーの場合、寿命要件は低くなる可能性がありますが、精度要件は高くなります。

クリアランスとプリロードも重要です。複列アンギュラ玉軸受のクリアランスが大きすぎると、ホイールのぐらつきが発生し、騒音やタイヤの偏摩耗として現れます。予圧が大きすぎると、摩擦と熱が増加し、グリースの寿命が短くなります。同じ論理がトラック ローラーにも当てはまります。軸方向のすきまはガイドの精度に影響します。軌道の形状を管理し、適切な検査装置を使用するメーカーは、これらの公差を一貫して保持できます。ここで、ISO 9001 品質システムと軌道面の真円度と表面仕上げの受入検査が違いを生みます。

精密ガイドローラー用ゴシックアーチ溝トラックローラー プロファイル レール上の精密ガイド ローラーの場合、LFR シリーズのゴシック アーチ溝は、公差の厳しい AGV 誘導における負荷分散と安定した走行をサポートします。 製品を見る→

プロファイル レール上の精密ガイド ローラーの場合、ゴシック アーチ溝の設計により、単純な円形の溝と比較して荷重分散が改善され、応力が軽減されます。これは、AGV が厳しいパス許容値を保持する必要がある場合に一般的な選択です。

調達リスクも要因の一つです。偽造品または混合グレードのベアリングが、低コストのルートを通じてサプライチェーンに入る可能性があります。見た目が同じベアリングでも、鋼種、熱処理、グリース充填が異なる場合があります。その結果、ホイールは数年ではなく数週間で故障してしまいます。材料証明書、寸法レポート、騒音試験データを要求してください。サプライヤーがそれらを提供できない場合、リスクはお客様にあります。ローラーの選択について詳しくは、このガイドを参照してください。 正しいトラックローラーベアリングの選び方 .

シール・潤滑・環境

AGV マテリアル ハンドリング機器は、多くの設計者が予想するよりも多くの環境で動作します。倉庫用 AGV は、空調管理された清潔な通路で稼働します。同じ車両モデルが、マイナス 20 度の冷蔵室、洗浄化学薬品を使用する食品加工場、またはほこりや雨が降る屋外の庭で使用される可能性があります。ベアリングシールと潤滑剤は、最良の場合ではなく、最悪の場合に適合する必要があります。

モーターシャフトに使用される深溝玉軸受の場合、塵埃の侵入を防ぎ、グリースを保持するため、2RS 接触シールが一般的です。高速または低抵抗の場合は、ZZ 金属シールドを使用できますが、液体に対して密閉されません。トラック ローラーは、レール環境に応じて金属シールドまたは密閉バージョンを使用することがよくあります。洗浄エリアでは、ステンレス鋼またはコーティングされたベアリングが必要な場合があり、グリースは食品グレードでなければなりません。冷蔵保管では、過剰な始動トルクを避けるために、グリースは十分に柔らかいままでなければなりません。

レール案内用リニアトラックローラ Wシリーズ AGV リニア レール ガイダンス用に、W シリーズ ローラーは正確な直線運動を実現するように設計されており、レースウェイの汚染を防ぐためにシールすることができます。 製品を見る→

AGV のリニア レール ガイダンス システムでは、多くの場合、W シリーズ ライン トラック ローラーが使用されます。これらのローラーは高精度の直線運動用に設計されており、軌道面に汚れが入らないようにシールすることができます。 AGV がフロア レールまたは固定ガイドに従う場合、ローラー プロファイルとシールの選択によって、ガイド システムがどれだけ正確な状態を維持できるかが決まります。

潤滑も騒音に影響します。高精度、低ノイズのベアリングには、適切なグリース充填ときれいな組み立てが必要です。過剰に充填すると、撹拌や発熱が発生する可能性があります。充填不足は金属間の接触やレースウェイの損傷を引き起こす可能性があります。正しい充填は、速度、荷重、方向によって異なります。垂直シャフトの場合、多くの場合、充填量を小さくした方が良い場合があります。水平シャフトの場合、充填量を少し多めにするとグリースの分散に役立ちます。

メンテナンスとトラブルシューティングのチェックリスト

適切に指定されたベアリングであっても、最終的には摩耗します。目標は、AGV が停止する前に問題を発見することです。定期メンテナンス時には次のチェックを行ってください。

• ノイズの変化を聞きます。安定したハム音は正常です。研削音またはクリック音は、軌道面の損傷または汚れを示唆します。
• 軸方向および半径方向の遊びを測定します。純正仕様と比較してみます。遊びが増えると、摩耗したり、フィット感が緩んだりすることがよくあります。
• シフト後にホイールとローラーの温度を確認してください。高温になったベアリングは、予圧が過剰であるか、潤滑が不十分であるか、位置がずれている可能性があります。
• シールに切れ目、硬化、漏れがないか検査します。シールが損傷すると、粉塵や水が軌道面に侵入します。
• タイヤやローラーが不均一に磨耗していないか確認してください。これは、ベアリングのクリアランスの問題またはアクスルの曲がりを示している可能性があります。
• 取付トルクを確認してください。ボルトが緩むとベアリングが動き、ハウジングやシャフトが損傷します。

ロードホイールベアリングが故障した場合は、ベアリングとシールの両方を交換してください。取り外したシールを再利用すると、漏れが発生することがよくあります。シャフトとハウジングの摩耗もチェックしてください。ハウジングが摩耗すると、新しいベアリングが正しく保持されなくなり、故障が繰り返されます。ガイドローラーの場合は、レールにへこみ、破片、摩耗がないか確認してください。ローラーはトラックの損傷を補うことはできません。

AGV マテリアルハンドリング機器の仕様チェックリスト

AGV ベアリングの RFQ を送信する前に、次の情報を収集してください。このリストは、ベアリングのメーカーが適切な製品を推奨し、行きつ戻りつを避けるのに役立ちます。

1. ホイールまたはローラーごとの荷重: 加速と制動のピークを含む静的および動的。
2. 速度とデューティ サイクル: 最大 rpm、平均 rpm、および 1 日あたりの時間。
3. 取り付けインターフェース: シャフト直径、ハウジング穴、幅、および公差クラス。
4. 荷重方向: ラジアル、アキシャル、または複合。組み合わせる場合は比率に注意してください。
5. クリアランスまたは予圧: アプリケーションに必要な軸方向の遊びまたは予圧。
6. シーリング: オープン、シールド、シール、または洗浄用の特別な素材。
7. 潤滑: グリースの種類、充填レベル、および温度範囲。
8. 環境: 粉塵、水、化学薬品、温度、洗浄頻度。
9. 期待寿命: L10 時間または距離、および許容可能な騒音レベル。
10. 品質文書: 材料証明書、寸法レポート、騒音試験データ。

寧波万順ベアリング有限公司は、これらの種類の運動システム用の複列アンギュラ玉軸受、深溝玉軸受、トラックローラを製造しています。同社は中国のベアリングの故郷として知られる寧波市慈渓市に拠点を置き、軌道形状と騒音の検査装置を備えた ISO 9001 品質システムを運用しています。その製品範囲には、LR トラック ローラー、LFR ゴシック アーチ ローラー、W シリーズ ライン トラック ローラーが含まれており、AGV のロード ホイールおよびガイド ローラーの多くの位置をカバーします。新しい AGV のベアリングを指定する場合、または故障したホイールを交換する場合は、荷重ケースと環境をベアリングのサプライヤーと早めに共有してください。その会話は、シフトの途中で内訳を聞くよりも安いです。

AGV マテリアル ハンドリング装置の信頼性は、その最小の可動部品によって決まります。ベアリングのタイプ、定格荷重、クリアランス、シーリング、および潤滑を実際の車両の負荷に適合させることで、騒音を低減し、メンテナンス間隔を延長し、材料の流れを維持します。ホイールごとの荷重から始めて環境をチェックし、文書化された品質データを求めます。ベアリングは小さいかもしれませんが、システム全体の重量を支えます。