Πρώτον, γραμμικός μηχανισμός μετάδοσης
Ο γραμμικός μηχανισμός μετάδοσης που χρησιμοποιείται συνήθως στα βιομηχανικά ρομπότ μπορεί να δημιουργηθεί απευθείας από τον κύλινδρο ή τον υδραυλικό κύλινδρο και το έμβολο και μπορεί επίσης να μετατραπεί με περιστροφική κίνηση χρησιμοποιώντας γρανάζι και ράφι, σφαιρικό παξιμάδι και άλλα στοιχεία μετάδοσης.
1. Πρισματικός οδηγός αρμών
Ο πρισματικός οδηγός άρθρωσης μπορεί να διαδραματίσει ρόλο στη διασφάλιση της ακρίβειας της θέσης και της καθοδήγησης κατά την κίνηση.
Υπάρχουν πέντε είδη πρισματικών οδηγών αρμών: συνηθισμένος οδηγός ολίσθησης, υδραυλικός οδηγός ολίσθησης δυναμικής πίεσης, οδηγός ολίσθησης υδραυλικής στατικής πίεσης, οδηγός αιώρησης και κυλιόμενος οδηγός.
Επί του παρόντος, το πέμπτο είδος κυλιόμενου οδηγού είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο στα βιομηχανικά ρομπότ. Όπως φαίνεται στο σχήμα 2-15, η δομή του περιλαμβανόμενου οδηγού κύλισης υποστηρίζεται από το κάθισμα στήριξης, το οποίο μπορεί εύκολα να συνδεθεί σε οποιοδήποτε επίπεδο. Αυτή τη στιγμή, το χιτώνιο πρέπει να είναι ανοιχτό και ενσωματωμένο στο έμβολο, κάτι που όχι μόνο ενισχύει την ακαμψία αλλά και διευκολύνει τη σύνδεση με άλλα εξαρτήματα.
2. Συσκευή οδοντωτών τροχών
Στη συσκευή βάσης και πινιόν (Εικόνα 2-16), εάν η σχάρα είναι σταθερή, όταν το γρανάζι περιστρέφεται, ο άξονας του γραναζιού και η πλάκα έλξης κινούνται σε ευθεία γραμμή κατά μήκος της κατεύθυνσης του ραφιού. Με αυτόν τον τρόπο, η περιστροφική κίνηση του γραναζιού μετατρέπεται στη γραμμική κίνηση της πλάκας έλξης. Η πλάκα έλξης υποστηρίζεται από μια ράβδο οδήγησης ή μια ράγα οδήγησης και η διαφορά επιστροφής της συσκευής είναι μεγάλη.
3, σφαιρική βίδα και παξιμάδι
Οι σφαιρικές βίδες χρησιμοποιούνται συχνά σε βιομηχανικά ρομπότ λόγω της χαμηλής τριβής και της γρήγορης απόκρισής τους στην κίνηση.
Επειδή πολλές σφαίρες τοποθετούνται στην αυλάκωση βιδών του παξιμαδιού, η σφαιρική βίδα υπόκειται σε τριβή κύλισης στη διαδικασία μετάδοσης και η τριβή είναι μικρή, επομένως η απόδοση μετάδοσης είναι υψηλή και το φαινόμενο ερπυσμού μπορεί να εξαλειφθεί σε χαμηλά επίπεδα Ταχύτητα. Η οπίσθια ολίσθηση μπορεί να εξαλειφθεί εφαρμόζοντας μια συγκεκριμένη προφόρτιση κατά τη συναρμολόγηση.
Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2-17, η σφαίρα στο παξιμάδι του σφαιρικού κοχλία κυκλοφορεί μέσω της αυλάκωσης οδηγού λείανσης για να μεταφέρει κίνηση και ισχύ και η απόδοση μετάδοσης της σφαιρικής βίδας μπορεί να φτάσει το 90 τοις εκατό .
4, κύλινδρος πίεσης υγρού (αερίου).
Ο κύλινδρος υγρού (αερίου) είναι η ενέργεια πίεσης εξόδου της υδραυλικής αντλίας (συμπιεστής αέρα) σε μηχανική ενέργεια, κάνει γραμμική παλινδρομική κίνηση του ενεργοποιητή, η χρήση του κυλίνδρου υγρού (αερίου) μπορεί εύκολα να επιτύχει γραμμική κίνηση. Ο κύλινδρος υγρού (αερίου) αποτελείται κυρίως από κύλινδρο, κάλυμμα κυλίνδρου, έμβολο, ράβδο εμβόλου και συσκευή στεγανοποίησης και άλλα εξαρτήματα. Το έμβολο και ο κύλινδρος υιοθετούν ολισθαίνουσα συνεργασία ακριβείας και το λάδι πίεσης (συμπιεσμένος αέρας) εισέρχεται από το ένα άκρο του κυλίνδρου υγρού (αερίου) και ωθεί το έμβολο στο άλλο άκρο του κυλίνδρου υγρού (αερίου), έτσι ώστε να γίνει γραμμικό κίνηση. Ρυθμίζοντας την κατεύθυνση ροής και τον ρυθμό ροής του υδραυλικού λαδιού (πεπιεσμένου αέρα) στον κύλινδρο υγρού (αερίου), μπορεί να ελεγχθεί η κατεύθυνση και η ταχύτητα κίνησης του κυλίνδρου υγρού (αερίου).
Δύο, περιστρεφόμενος μηχανισμός μετάδοσης
Γενικά, ο κινητήρας μπορεί να δημιουργήσει άμεσα περιστροφική κίνηση, αλλά η ροπή εξόδου του είναι μικρότερη από την απαιτούμενη ροπή και η ταχύτητα είναι μεγαλύτερη από την απαιτούμενη ταχύτητα. Επομένως, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε γρανάζι, συσκευή μετάδοσης ιμάντα ή άλλο μηχανισμό μετάδοσης κίνησης για να μετατρέψετε την υψηλότερη ταχύτητα σε χαμηλότερη ταχύτητα και να αποκτήσετε μεγαλύτερη ροπή. Η μεταφορά και ο μετασχηματισμός της κίνησης πρέπει να γίνονται αποτελεσματικά και χωρίς να διακυβεύονται τα επιθυμητά χαρακτηριστικά του ρομποτικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της ακρίβειας τοποθέτησης, της επαναλαμβανόμενης ακρίβειας τοποθέτησης και της αξιοπιστίας. Η μετάδοση και η μετατροπή της κίνησης μπορεί να επιτευχθεί με τους ακόλουθους μηχανισμούς μετάδοσης.
1. Ζεύγος εργαλείων
Το ζεύγος ταχυτήτων μπορεί όχι μόνο να μεταδώσει γωνιακή μετατόπιση και γωνιακή ταχύτητα, αλλά και δύναμη και ροπή. Το ένα γρανάζι είναι τοποθετημένο στον άξονα εισόδου και το άλλο γρανάζι είναι τοποθετημένο στον άξονα εξόδου. Μπορεί να ληφθεί ότι ο αριθμός των δοντιών του γραναζιού είναι αντιστρόφως ανάλογος με την ταχύτητά του [Εξίσωση (2-1)] και ο λόγος της ροπής εξόδου προς τη ροπή εισόδου είναι ίσος με τον λόγο των δοντιών εξόδου προς τα δόντια εισόδου [ Εξίσωση (2-2)].
2. Συσκευή μετάδοσης σύγχρονης ζώνης
Στα βιομηχανικά ρομπότ, η σύγχρονη μετάδοση με ιμάντα χρησιμοποιείται κυρίως για τη μεταφορά της κίνησης μεταξύ παράλληλων αξόνων. Η επιφάνεια επαφής του σύγχρονου ιμάντα μεταφοράς και της τροχαλίας είναι κατασκευασμένη από αντίστοιχο σχήμα δοντιού και η ισχύς μεταφέρεται με πλέγμα. Το βήμα των δοντιών συμβολίζεται με το κυκλικό βήμα t όταν περιβάλλει την τροχαλία.
Όπου: n1 ταχύτητα του κύριου τροχού (r/min); n2 είναι η παθητική ταχύτητα τροχού (r/min). z1 αριθμός δοντιού του κύριου τροχού. z2 είναι ο αριθμός των παθητικών δοντιών τροχού.
Τα πλεονεκτήματα της σύγχρονης μετάδοσης με ιμάντα: χωρίς συρόμενη μετάδοση, ακριβής σχέση μετάδοσης, σταθερή μετάδοση. Μεγάλο εύρος αναλογίας ταχύτητας. Μικρή αρχική τάση. Ο άξονας και το ρουλεμάν δεν υπερφορτώνονται εύκολα. Ωστόσο, οι απαιτήσεις κατασκευής και εγκατάστασης αυτού του μηχανισμού μετάδοσης είναι αυστηρές και οι απαιτήσεις υλικού του ιμάντα είναι επίσης υψηλότερες, επομένως το κόστος είναι υψηλότερο. Η σύγχρονη μετάδοση με ιμάντα είναι κατάλληλη για τη μετάδοση μεταξύ του κινητήρα και του μειωτήρα υψηλής αναλογίας μείωσης.
3. Αρμονικό γρανάζι
Επί του παρόντος, το 60 τοις εκατό ~ 70 τοις εκατό των περιστρεφόμενων αρθρώσεων των βιομηχανικών ρομπότ κινούνται από αρμονικά γρανάζια.
Η αρμονική μετάδοση κίνησης αποτελείται από τρία κύρια μέρη: άκαμπτο γρανάζι, αρμονική γεννήτρια και εύκαμπτο γρανάζι.
Κατά την εργασία, το άκαμπτο γρανάζι 6 είναι σταθερό και όλα τα δόντια κατανέμονται στην περιφέρεια και το εύκαμπτο γρανάζι 5 με τον εξωτερικό δακτύλιο γραναζιών 2 περιστρέφεται κατά μήκος του εσωτερικού δακτυλίου γραναζιών 3 του άκαμπτου γραναζιού. Το εύκαμπτο γρανάζι έχει δύο λιγότερα δόντια από το άκαμπτο γρανάζι, επομένως το εύκαμπτο γρανάζι περιστρέφει την αντίστοιχη γωνία των δύο δοντιών προς την αντίθετη κατεύθυνση κατά μήκος κάθε περιστροφής του άκαμπτου γραναζιού.
Η αρμονική γεννήτρια 4 έχει ένα ωοειδές προφίλ και η σφαίρα που είναι τοποθετημένη σε αυτήν χρησιμοποιείται για τη στήριξη του εύκαμπτου γραναζιού και η αρμονική γεννήτρια οδηγεί το εύκαμπτο γρανάζι να περιστραφεί και να προκαλέσει πλαστική παραμόρφωση. Κατά τη στροφή, μόνο μερικά δόντια του ελλειπτικού άκρου του εύκαμπτου γραναζιού εμπλέκονται με το άκαμπτο γρανάζι και μόνο με αυτόν τον τρόπο το εύκαμπτο γρανάζι μπορεί να στρίψει ελεύθερα μια συγκεκριμένη γωνία σε σχέση με το άκαμπτο γρανάζι. Συνήθως το άκαμπτο γρανάζι είναι σταθερό, η αρμονική γεννήτρια χρησιμοποιείται ως είσοδος και το εύκαμπτο γρανάζι συνδέεται με τον άξονα εξόδου.
Όπου: z1 είναι ο αριθμός των δοντιών του εύκαμπτου γραναζιού. z2 είναι ο αριθμός των δοντιών του άκαμπτου γραναζιού. Υποθέτοντας ότι το άκαμπτο γρανάζι έχει 100 δόντια και το εύκαμπτο γρανάζι έχει δύο δόντια λιγότερα από αυτό, όταν η αρμονική γεννήτρια περιστρέφεται 50 στροφές, το εύκαμπτο γρανάζι περιστρέφεται 1 περιστροφή, έτσι ώστε η αναλογία μείωσης 1:50 μπορεί να επιτευχθεί μόνο με την ανάληψη ένα μικρό χώρο. Συνήθως, η αρμονική γεννήτρια εγκαθίσταται στον άξονα εισόδου και το εύκαμπτο γρανάζι εγκαθίσταται στον άξονα εξόδου για να επιτευχθεί μεγάλος λόγος μείωσης μετάδοσης.
4, μειωτήρας κίνησης τροχού κυκλοειδούς πείρου
Το κυκλοειδές κιβώτιο ταχυτήτων είναι ένας νέος τύπος λειτουργίας μετάδοσης που αναπτύχθηκε με βάση τη μετάδοση με εκκρεμές βελόνας. Στη δεκαετία του 1980, η Ιαπωνία ανέπτυξε έναν μειωτήρα μετάδοσης κυκλοειδούς καρφίτσας για αρθρώσεις ρομπότ. Το Σχήμα 2-21 δείχνει ένα απλοποιημένο διάγραμμα μετάδοσης με κυκλοειδές τροχό.
Αποτελείται από μηχανισμό πλανητικής μείωσης ελικοειδή κυλινδρικού γραναζιού και πλανητικό μηχανισμό μείωσης κυκλοειδούς πείρου. Ο ελικοειδής πλανητικός τροχός 6 συνδέεται με τον άξονα του στρόφαλου 5 ως είσοδος στο τμήμα μετάδοσης του κυκλοειδούς τροχού.
Εάν ο ελικοειδής κεντρικός τροχός 7 περιστρέφεται δεξιόστροφα, τότε ο ελικοειδής πλανητικός τροχός περιστρέφεται αριστερόστροφα ταυτόχρονα και οδηγεί τον κυκλοειδή τροχό σε επίπεδη κίνηση μέσω του άξονα του στρόφαλου. Αυτή τη στιγμή, ο κυκλοειδής τροχός περιορίζεται από τον τροχό της βελόνας με τον οποίο εμπλέκεται και ο άξονάς του περιστρέφεται γύρω από τον άξονα του τροχού της βελόνας ενώ περιστρέφεται επίσης προς την αντίθετη κατεύθυνση, δηλαδή δεξιόστροφα. Ταυτόχρονα, σπρώχνει τον μηχανισμό εξόδου του πλανητικού πλαισίου δεξιόστροφα μέσα από τον άξονα του στρόφαλου.