汚れに強い球面ベアリング | 除草ロボットでの使用事例

概要

• 要望：イグボール球面ベアリング
• 要件：農場で使用するため、汚れや粉塵に強く、堅牢な球面ベアリング。また、費用対効果が高く軽量な製品。
• 産業：農業
• お客様のメリット：イグボール球面ベアリングは、薬品、紫外線、放射線、汚れや粉塵に強く、また金属の球面ベアリングとは異なり、振動を吸収することができます。さらにポリマー製球面ベアリングは金属ベアリングよりも最大80％軽量で、この用途におけるエネルギー消費にも良い影響を及ぼしました。

この自律型雑草ロボットは、1日あたり最大12時間の稼働が可能です。

問題点

EcoRobotix社は、革新的な農業機械の開発、製造、販売を行っています。目標は、農業を簡素化し健康的な食品を生産するために、正確で、安全で、信頼性の高いロボットソリューションを手頃な価格で提供することです。同社初の自社開発製品は、自律的に農場を移動し、雑草を検知して除去する除草ロボットです。
ロボットの重量は約130kgで、自律的に移動し、GPSやカメラを使って方向を定め、位置決めを行います。画像キャプチャシステムにより、雑草の有無や位置を検出します。
ロボットはRTK GPSを搭載しており、正確な位置決めが可能です。制御や設定は、すべてスマートフォンのアプリケーションで行います。また、太陽光発電で動くため、空が曇っていても、エネルギーの完全自給自足が可能です。
ロボットが雑草を検出すると、2本のアームを介して適切な場所に微量の除草剤を散布します。2本のロボットアームには、ロッドエンドを使用し、可動性を確保しています。ロボットは農場で使用するため、汚れや粉塵に対して適切かつ堅牢な装備が求められます。また、お客様は軽量かつ経済的な面でのソリューションを探していました。

解決方法

ロボットアームに使用されている球面ベアリングは、耐食性に優れ、-40～＋200℃の温度に耐えられるイグボール ロッドエンドです。薬品、紫外線、放射線、汚れ、粉塵にも耐性があります。また、金属製ロッドエンドとは対照的に、振動を吸収することができます。イグボール ロッドエンドは、軽量かつ費用対効果に優れ、非常に頑丈なため、この用途には最適です。
トライボポリマー製のベアリングは、一旦取付ければ、もう何もする必要はありません。無給油・無潤滑のためメンテナンスは不要です。潤滑が必要な金属製ベアリングとは対称的に、ベアリング表面に粉塵や汚れを引き付ける樹脂残留物やペースト状混合物は形成されません。イグボール球面ベアリングのすべり軸受は、極端に粉塵が多い環境でもシールなしで使用することが可能です。これは、微粒子だけでなく、粗い粉塵に対しても同様です。さらに、ポリマー製球面ベアリングは金属製ベアリングに比べて最大80％の軽量化を実現しています。今回は1つのロボットアームに12個のロッドエンドを取り付けるため、2つのアームで24個のロッドエンドを取り付けることになります。そのため、軽量化を大きくサポートすると同時に、ロボットは太陽光発電で稼働するため、お客様にとって重要な基準であるエネルギー消費量も削減します。

雑草を正確に検知し、狙いを定めて散布することで、除草剤を20倍削減することができます。

イグボールロッドエンドは、メンテナンスフリーで優れた耐食性を持ち、費用対効果が高く、高い減衰力も備えています。