Ruch robotów przemysłowych wymaga nie tylko niezawodnych urządzeń napędowych, ale także wydajnych jednostek transmisyjnych, aby osiągnąć precyzyjne sterowanie. Oprócz korpusu mechanicznego te dwie części są ważnymi częściami robotów przemysłowych. W tym artykule zostaną przedstawione urządzenia napędowe i jednostki transmisyjne robotów przemysłowych, aby pomóc Ci lepiej zrozumieć te kluczowe komponenty.
urządzenie napędowe
Urządzenie napędowe stanowi źródło zasilania ramienia robota przemysłowego, które umożliwia poruszanie się różnym częściom ramienia (m.in. korpusowi, ramieniu, nadgarstkowi i dłoni). Roboty przemysłowe wykorzystują zazwyczaj trzy podstawowe rodzaje napędu: napęd hydrauliczny, napęd pneumatyczny i napęd elektryczny. Napęd elektryczny jest obecnie najczęściej stosowaną metodą w robotach przemysłowych, przy czym najczęstszym wyborem są serwomotory prądu przemiennego. Układ urządzenia napędowego to zazwyczaj jeden przegub odpowiadający jednemu zabierakowi, co pozwala na uzyskanie precyzyjnej kontroli i sprawnego ruchu.
Obecnie, z wyjątkiem kilku robotów o niskiej dokładności ruchu, dużych obciążeniach lub wymaganiach{{0}przeciwwybuchowych, które korzystają z napędów hydraulicznych i pneumatycznych, większość robotów przemysłowych wykorzystuje napędy elektryczne, wśród których najczęściej stosowane są serwomotory prądu przemiennego, a układ sterownika wykorzystuje głównie jedno złącze, jeden sterownik.
Jednostka transmisyjna
Jednostka transmisyjna to pomocniczy element urządzenia napędowego, odpowiedzialny za przenoszenie ruchu urządzenia napędowego na różne części ramienia robota, aby zapewnić, że efektor końcowy może dokładnie osiągnąć żądaną pozycję i postawę.
Roboty przemysłowe zazwyczaj wykorzystują reduktory jako mechaniczne zespoły przekładni, które mają specyficzne wymagania w porównaniu z konwencjonalnymi reduktorami. Wspólny reduktor robotów musi mieć pewne cechy, takie jak krótki łańcuch transmisyjny, mały rozmiar, dużą moc, niewielką wagę i łatwe sterowanie. Funkcje te pomagają robotom osiągnąć efektywną kontrolę ruchu.
zasada działania
Kiedy generator fal jest zainstalowany w giętkim kole, wymusza zmianę profilu giętkiego koła z okrągłego na eliptyczny. Zęby w pobliżu długiego końca osi są całkowicie sprzężone z zębami sztywnego koła (zwykle około 30% zębów jest w stanie zazębienia), natomiast zęby w pobliżu krótszego końca osi są całkowicie odłączone od sztywnego koła. Zęby w pozostałych odcinkach obwodu znajdują się w stanie przejściowym zazębienia i rozłączenia. Kiedy generator fal obraca się w sposób ciągły w określonym kierunku, odkształcenie giętkiego koła stale się zmienia, powodując, że stan zazębienia między giętkim i sztywnym kołem zmienia się naprzemiennie pomiędzy zazębianiem się, zazębianiem, rozłączaniem i ponownym-ponownym zazębianiem... Ten proces się powtarza, a liczba zewnętrznych zębów giętkiego koła jest mniejsza niż liczba wewnętrznych zębów sztywnego koła, co zapewnia powolny obrót giętkiego koła względem sztywnego koła w kierunku przeciwnym do generatora.
Urządzenie to umożliwia kontrolę ruchu robota poprzez zmianę kształtu elastycznego koła oraz interakcję pomiędzy zębami i sztywnym kołem w celu uzyskania obrotu. Proces ten jest powtarzany w sposób ciągły w celu wygenerowania wymaganego ruchu mechanicznego.
funkcja
(1) Prosta konstrukcja, mały rozmiar i niewielka waga. W porównaniu ze zwykłymi reduktorami o porównywalnych przełożeniach objętość i masa są zmniejszone o około 1/3 lub więcej.
(2) Zakres przełożeń jest duży. Przełożenie przekładni w jednostopniowym-reduktorze harmonicznych wynosi 50-300, preferowana wartość to 75-250; Przełożenie przekładni bipolarnego reduktora harmonicznych wynosi od 3000 do 60000.
(3) Jednoczesne zazębienie z wieloma zębami, wysoka dokładność przekładni i duża nośność-.
(4) Płynny ruch, brak uderzeń i niski poziom hałasu. Zazębienie i rozłączenie między zębatkami reduktora harmonicznych stopniowo wchodzi i wychodzi pomiędzy sztywnymi zębami w miarę odkształcania się elastycznego koła. Podczas procesu zazębiania zęby stykają się ze sobą, a prędkość poślizgu jest niewielka, bez gwałtownych zmian.
(5) Wysoka wydajność transmisji, umożliwiająca osiągnięcie-dużej prędkości ruchu.
(6) Może osiągnąć transmisję różnicową. Załóżmy, że napędzany jest generator fal i sztywne koło oraz napędzane jest koło elastyczne. W takim przypadku można utworzyć mechanizm przekładni różnicowej, aby uzyskać przejście między szybkimi i wolnymi warunkami pracy.
2. Reduktor RV
1) Struktura
W porównaniu z reduktorami harmonicznych, przekładnia RV ma nie tylko wyższą wytrzymałość zmęczeniową, sztywność i dłuższą żywotność, ale także ma stabilną dokładność histerezy. W przeciwieństwie do napędu harmonicznego, wraz ze wzrostem czasu użytkowania dokładność ruchu znacznie spada. Dlatego reduktory RV są często stosowane w-precyzyjnych napędach robotów i istnieje tendencja do stopniowego zastępowania reduktorów harmonicznych. Schemat ideowy konstrukcji reduktora RV pokazano na poniższym rysunku, który składa się głównie z takich elementów, jak koło słoneczne (koło środkowe), przekładnia planetarna, ramię obrotowe (wał korbowy), łożysko ramienia obrotowego, przekładnia cykloidalna (przekładnia RV), zęby igiełkowe, sztywna tarcza i tarcza wyjściowa.
2) Zasada działania
① Pierwszy stopień zwalniania: Po pierwsze, ruch obrotowy silnika jest przenoszony na dwie ewolwentowe przekładnie planetarne poprzez wał przekładni lub koło słoneczne. Proces ten przypomina przenoszenie mocy przez duży bieg na dwa małe biegi, osiągając pierwszy stopień hamowania.
② Drugi etap zwalniania: Następnie przekładnie planetarne zaczynają się obracać i napędzają przekładnie cykloidalne o 180 stopni przez wał korbowy. Przypomina to parę symetrycznych przekładni cykloidalnych wchodzących w interakcję ze sobą, przy czym jedna zaczyna się obracać wokół drugiej, kończąc w ten sposób drugi etap zwalniania.
③ Ruch obrotowy: Podczas tego procesu przekładnia cykloidalna podczas swojego obrotu będzie poddana działaniu siły nieruchomych zębów igły na obudowie zęba igły. Siła ta spowoduje, że koło cykloidalne przejdzie ruch obrotowy w kierunku przeciwnym do kierunku orbity, podobnie jak wirowanie.
④ Mechanizm wyjściowy: Wreszcie, obrót przekładni cykloidalnej jest przenoszony ze stałą prędkością na sztywną tarczę i tarczę wyjściową przez dwa wały korbowe. Tworzy to mechanizm wyjściowy równoległoboku o równej prędkości kątowej, przenoszący ruch na inne części robota.
Urządzenie przekładniowe RV przekształca ruch obrotowy silnika elektrycznego w złożony ruch wymagany przez robota poprzez te złożone interakcje, uzyskując w ten sposób efektywne hamowanie i precyzyjną kontrolę.
3) Charakterystyka
(1) Zakres przełożeń jest szeroki, a wydajność transmisji wysoka.
(2) Sztywność skrętna jest wysoka, znacznie większa niż mechanizm wyjściowy typowego cykloidalnego reduktora wiatraczkowego.
(3) Przy momencie znamionowym histereza sprężystości jest mała.
(4) Przy przekazywaniu tego samego momentu obrotowego i mocy, reduktory RV są mniejsze w porównaniu do innych reduktorów.
Zrozumienie urządzeń napędowych i jednostek transmisyjnych robotów przemysłowych
Ruch robotów przemysłowych wymaga nie tylko niezawodnych urządzeń napędowych, ale także wydajnych jednostek transmisyjnych, aby osiągnąć precyzyjne sterowanie. W tym artykule zostaną przedstawione urządzenia napędowe i jednostki transmisyjne robotów przemysłowych, aby pomóc Ci lepiej zrozumieć te kluczowe komponenty.
Urządzenie napędowe i jednostka transmisyjna robotów przemysłowych to kluczowe elementy umożliwiające osiągnięcie wydajnego i precyzyjnego ruchu, a ich dobór i konfiguracja odgrywają ważną rolę w działaniu i zastosowaniu robotów. Dla różnych robotów przemysłowych odpowiednie są różne rodzaje metod napędu i przenoszenia napędu. Dobór odpowiednich komponentów w oparciu o konkretne potrzeby pomoże poprawić wydajność i dokładność pracy robota.