Teollisuusrobottien ydinkomponenttina robottien tarkkuusvähennykset vaativat ominaisuuksia, kuten lyhyet voimansiirtoketjut, pieni tilavuus, suuri teho, keveys ja helppokäyttöisyys yleisiin supistimeen verrattuna.
Nivelroboteissa käytetään yleisesti kahta päätyyppiä: RV-vähentimet ja harmoniset supistimet.
RV-vähentimen ja harmonisen pienentimen periaate, edut ja haitat:
RV-vähennys:
RV:tä käytetään kolmeen jalkojen, vyötärön ja kyynärpään niveliin suurella vääntömomentilla toimivissa roboteissa ja suuria kuormia vaativissa teollisuusroboteissa. Yliaaltovähentäjiin verrattuna avain RV-vähentäjiin on niiden työstö- ja kokoonpanoprosesseissa. RV-vähentäjillä on korkeampi väsymislujuus, jäykkyys ja käyttöikä, toisin kuin harmonisilla taajuusmuuttajilla, jotka vähentävät merkittävästi liikkeen tarkkuutta ajan myötä. Niiden haittapuolia ovat raskas paino ja suuremmat kokonaismitat.
Harmoninen vähennin:
Teollisuusroboteissa, joissa on pieni kuorma, tai suurille roboteille, joissa on useita akseleita päässä, harmoninen vähennyslaite on eräänlainen harmonisen siirtolaitteen tyyppi, joka sisältää harmonisen kiihdytin ja harmonisen pienentimen. Harmonisia vähennyksiä ovat pääasiassa: jäykät pyörät, joustavat pyörät, laakerit ja aaltogeneraattorit, jotka kaikki ovat välttämättömiä. Niistä jäykän pyörän hampaiden lukumäärä on hieman suurempi kuin joustavan pyörän. Pienissä roboteissa käytettävien harmonisten vähentäjien ominaisuuksia ovat pieni koko, keveys, suuri kantavuus, suuri liiketarkkuus ja suuri yksivaiheinen välityssuhde.
Molemmissa on pieniä hammaseroja, mutta ero on siinä, että yliaaltojen avainvaihteisto on joustava ja vaatii toistuvaa nopeaa muodonmuutosta, joten se on suhteellisen hauras, sillä on rajoitettu kantavuus ja käyttöikä. RV käyttää yleensä sykloidisia väkkäräpyöriä, kun taas harmoniset käytetään involuutiohammasprofiileja. Jotkut valmistajat käyttävät nykyään kaksikaarihammasprofiileja, jotka ovat paljon edistyneempiä kuin involuuttiset hammasprofiilit.
Kaksi nopeudenrajoittimien jättiläistä ovat Nabtesco ja Harmonica Drive, jotka melkein monopolisoivat maailmanlaajuiset robottien nopeudenrajoittimet. Molemmilla supistustyypeillä on työstötarkkuus mikrometritasolla, mikä vaikeuttaa korkean luotettavuuden saavuttamista pelkästään massatuotannossa, puhumattakaan useiden tuhansien kierrosten nopeasta toiminnasta, ja niillä on myös pitkä käyttöikä.
Harmoninen vähennin koostuu neljästä peruskomponentista: "joustava pyörä, aaltogeneraattori, jäykkä pyörä ja laakeri".
Taipuisan pyörän ulkohalkaisija on hieman pienempi kuin jäykän pyörän sisähalkaisija ja yleensä joustavassa pyörässä on 2 hammasta vähemmän kuin jäykässä pyörässä. Aaltogeneraattorin elliptinen muoto määrittää, että taipuisan pyörän ja jäykän pyörän hammaskosketuspisteet ovat jakautuneet kahdelle vastakkaiselle puolelle ellipsin keskipisteen väliin. Aaltogeneraattorin pyörimisen aikana taipuisan hammaspyörän ja jäykän hammaspyörän hampaiden välinen kosketusosa alkaa risteytyä. Aaltogeneraattori pyörii 180 astetta myötäpäivään, ja joustava pyörä vastaa jäykkää pyörää, joka pyörii vastapäivään yhden hampaan erolla. Kahdessa 180 astetta symmetrisessä paikassa yli 30 prosenttia hampaiden kokonaismäärästä lyhenee samanaikaisesti, mikä myös luo korkean vääntömomentin siirron.
Yliaaltovähentäjiin verrattuna RV-vaihteisto on uusi syntyvä voimansiirtotyyppi, joka on kehitetty perinteisen neulaheiluriplaneettavaihteiston pohjalta. Se ei ainoastaan ratkaise yleisen neulaheilurin vaihteiston puutteet, vaan sillä on myös joukko etuja, kuten pieni koko, kevyt paino, suuri välityssuhde, pitkä käyttöikä, vakaa tarkkuus, korkea hyötysuhde ja vakaa siirto.
Matkailuautojen supistimet koostuvat sykloidisista pinpyöristä ja planeettatuista, ja niitä käytetään laajalti teollisuusroboteissa, työstökoneissa, lääketieteellisissä testauslaitteissa, satelliittivastaanottojärjestelmissä ja muilla aloilla niiden etujen, kuten pienen koon, vahvan iskunkestävyyden, suuren vääntömomentin, korkean, ansiosta. paikannustarkkuus, alhainen tärinä ja suuri vaimennussuhde.
RV-vähentimen kotelo ja sykloidivaihteisto välittyvät kiinteän teräksen läpi, joten niillä on vahva kantavuus. Harmonisten vähennyslaitteiden joustavat pyörät voivat jatkuvasti muotoutua siirtämään vääntömomenttia, mikä määrää harmonisten vähennyslaitteiden rajallisen kyvyn kestää suuria vääntömomentteja ja iskukuormituksia, joten niitä käytetään yleensä etupäässä.
Sekä RV- että harmonisten vähennyslaitteiden edut ja haitat
Yliaaltovähentäjällä on yksinkertainen ja kompakti rakenne, joka sopii sovelluksiin, joissa on miniatyrisointi, pieni ja keskiraskas kuorma.
RV-suunnittelijoilla on hyvä jäykkyys, vahva iskunkestävyys, vakaa voimansiirto ja korkea tarkkuus, mikä tekee niistä sopivia sovelluksiin, joissa on keskiraskaita kuormia. RV-vähennyslaitteiden on kuitenkin siirrettävä suuri määrä vääntömomenttia, kestettävä suuri määrä ylikuormitusiskuja ja varmistettava odotettu käyttöikä. Siksi suunnittelussa käytetään suhteellisen monimutkaisia sijoittelurakenteita, mikä vaikeuttaa valmistusprosesseja ja kustannusten hallintaa. RV-vähentimen sisällä ei ole elastisia muodonmuutoksia kantavia komponentteja, joten se kestää tietyn määrän vääntömomenttia. RV-vähentimen laakeri on sen heikko lenkki, ja kantokyvyn raja on helppo ylittää voiman vaikutuksesta, mikä johtaa laakerin epänormaaliin kulumiseen tai murtumiseen. Tämä ongelma on selvempi suurilla nopeuksilla käytettäessä, joten RV-vähentimen nimellisvääntömomentti pienenee merkittävästi syöttönopeuden myötä.