Gibanje industrijskih robotov ne zahteva le zanesljivih pogonskih naprav, temveč tudi učinkovite prenosne enote za doseganje natančnega nadzora. Ta dva sta poleg mehanskega telesa pomembna dela industrijskih robotov. Ta članek bo predstavil pogonske naprave in prenosne enote industrijskih robotov, da boste lažje razumeli te ključne komponente.
pogonsko napravo
Pogonska naprava je vir energije roke industrijskega robota, ki omogoča premikanje različnih delov roke (vključno s telesom, roko, zapestjem in roko). Industrijski roboti običajno uporabljajo tri osnovne vrste pogonskih metod: hidravlični pogon, pnevmatski pogon in električni pogon. Električni pogon je trenutno najpogosteje uporabljena metoda za industrijske robote, pri čemer so najpogostejša izbira AC servo motorji. Razporeditev pogonske naprave je običajno en sklep, ki ustreza enemu pogonu, kar pomaga doseči natančen nadzor in učinkovito gibanje.
Trenutno razen nekaj robotov z nizko natančnostjo gibanja, težkimi obremenitvami ali zahtevami proti-eksplozivne zaščite, ki uporabljajo hidravlične in pnevmatske pogone, večina industrijskih robotov uporablja električne pogone, med katerimi so najpogosteje uporabljeni AC servo motorji, postavitev gonilnika pa večinoma uporablja en zglob, en gonilnik.
Prenosna enota
Prenosna enota je pomožna komponenta pogonske naprave, ki je odgovorna za prenos gibanja pogonske naprave na različne dele robotske roke, da zagotovi, da lahko končni efektor natančno doseže želeni položaj in držo.
Industrijski roboti običajno uporabljajo reduktorje kot mehanske prenosne enote, ki imajo posebne zahteve v primerjavi z običajnimi reduktorji. Zglobni reduktor robotov mora imeti nekatere značilnosti, kot so kratka prenosna veriga, majhna velikost, velika moč, majhna teža in enostavno upravljanje. Te funkcije pomagajo robotom doseči učinkovit nadzor gibanja.
princip delovanja
Ko je generator valov nameščen v gibko kolo, prisili, da se profil gibkega kolesa spremeni iz krožnega v elipsastega. Zobje v bližini konca dolge osi so popolnoma vlečeni v zobe togega kolesa (običajno je približno 30 % zob v zaskočnem stanju), medtem ko so zobje v bližini konca kratke osi popolnoma ločeni od togega kolesa. Zobje v drugih delih oboda so v prehodnem stanju medsebojnega zapletanja in izstopa. Ko se valovni generator neprekinjeno vrti v določeni smeri, se deformacija gibkega kolesa nenehno spreminja, zaradi česar se stanje zaskočevanja med gibkim kolesom in togim kolesom izmenjuje med začepanjem, izstopanjem, izstopom in ponovnim -začepanjem ... Ta proces se ponavlja in število zunanjih zob gibkega kolesa je manjše od števila notranjih zob togega kolesa, s čimer se doseže počasno vrtenje prožnega kolesa glede na togo kolo v nasprotni smeri generatorja.
Ta naprava doseže nadzor gibanja robota s spreminjanjem oblike gibljivega kolesa in interakcije med zobmi in togim kolesom, da doseže rotacijo. Ta postopek se nenehno ponavlja, da se ustvari zahtevano mehansko gibanje.
funkcija
(1) Enostavna struktura, majhnost in majhna teža. V primerjavi z običajnimi reduktorji s primerljivimi prestavnimi razmerji se prostornina in teža zmanjšata za približno 1/3 ali več.
(2) Razpon prenosnega razmerja je velik. Prenosno razmerje eno-stopenjskega harmonskega reduktorja je 50-300, s prednostno vrednostjo 75-250; Prenosno razmerje bipolarnega harmoničnega reduktorja je med 3000 in 60000.
(3) Istočasno združevanje z več zobmi, visoka natančnost prenosa in velika-nosilnost.
(4) Gladko gibanje, brez udarcev in malo hrupa. Začepanje in odklop med zobniki harmoničnega reduktorja postopoma vstopa in izstopa med togimi zobmi, ko se prožno kolo deformira. Med postopkom začepljenja zobje pridejo v stik drug z drugim, hitrost zdrsa pa je majhna brez nenadnih sprememb.
(5) Visoka učinkovitost prenosa, zmožnost doseganja visoke-hitrosti gibanja.
(6) Lahko doseže diferencialni prenos. Recimo, da sta generator valov in togo kolo gnana, prožno kolo pa gnano. V tem primeru se lahko oblikuje diferencialni prenosni mehanizem, da se doseže prehod med hitrimi in počasnimi delovnimi pogoji.
2. RV reduktor
1) Struktura
V primerjavi s harmoničnimi reduktorji ima prenos RV ne le višjo odpornost proti utrujenosti, togost in daljšo življenjsko dobo, ampak ima tudi stabilno histerezno natančnost. Za razliko od harmoničnega pogona se s podaljševanjem časa uporabe natančnost gibanja bistveno zmanjša. Zato se reduktorji RV pogosto uporabljajo v visoko-natančnih pogonih robotov in obstaja trend postopne zamenjave harmoničnih reduktorjev. Shematski diagram strukture reduktorja RV je prikazan na spodnji sliki, ki je v glavnem sestavljen iz komponent, kot so sončni zobnik (sredinsko kolo), planetno gonilo, vrtljiva roka (ročična gred), ležaj vrtljive roke, cikloidni zobnik (RV zobnik), igelni zobje, tog disk in izhodni disk.
2) Načelo delovanja
① Pojemek prve stopnje: Najprej se rotacijsko gibanje motorja prenese na dva evolventna planetna zobnika prek gredi zobnika ali sončnega zobnika. Ta proces je podoben velikemu zobniku, ki prenaša moč na dva majhna zobnika in tako doseže prvo stopnjo pojemka.
② Druga stopnja pojemka: Nato se planetni zobniki začnejo vrteti in poganjajo cikloidne zobnike za 180 stopinj narazen skozi ročično gred. To je kot par simetričnih cikloidnih zobnikov, ki medsebojno delujejo, eden se začne vrteti okoli drugega in tako zaključi drugo stopnjo pojemka.
③ Rotacijsko gibanje: Med tem postopkom bo cikloidni zobnik med svojim vrtenjem izpostavljen sili fiksnih igelnih zob na ohišje igelnega zoba. Ta sila bo povzročila rotacijsko gibanje cikloidnega kolesa v nasprotni smeri njegove orbite, tako kot vrtenje.
④ Izhodni mehanizem: Končno se vrtenje cikloidnega zobnika prenaša s konstantno hitrostjo na tog disk in izhodni disk prek dveh ročičnih gredi. To tvori izhodni mehanizem enake kotne hitrosti paralelograma, ki prenaša gibanje na druge dele robota.
Naprava za prenos RV pretvori rotacijsko gibanje elektromotorja v kompleksno gibanje, ki ga zahteva robot s temi kompleksnimi interakcijami, s čimer doseže učinkovito upočasnjevanje in natančno krmiljenje.
3) Značilnosti
(1) Razpon prenosnega razmerja je širok, učinkovitost prenosa pa visoka.
(2) Torzijska togost je visoka, veliko večja od izhodnega mehanizma tipičnega cikloidnega reduktorja z vetrnico.
(3) Pri nazivnem navoru je elastična histereza majhna.
(4) Pri prenosu enakega navora in moči so reduktorji RV manjši v primerjavi z drugimi reduktorji.
Razumeti pogonske naprave in prenosne enote industrijskih robotov
Gibanje industrijskih robotov ne zahteva le zanesljivih pogonskih naprav, temveč tudi učinkovite prenosne enote za doseganje natančnega nadzora. Ta članek bo predstavil pogonske naprave in prenosne enote industrijskih robotov, da boste lažje razumeli te ključne komponente.
Pogonska naprava in prenosna enota industrijskih robotov sta ključni komponenti za doseganje učinkovitega in natančnega gibanja, njuna izbira in konfiguracija pa imata pomembno vlogo pri delovanju in uporabi robotov. Za različne industrijske robote so primerni različni načini vožnje in prenosa. Izbira ustreznih komponent glede na posebne potrebe bo pomagala izboljšati učinkovitost in natančnost robotovega dela.