O movimento de robôs industriais não requer apenas dispositivos de acionamento confiáveis, mas também unidades de transmissão eficientes para obter um controle preciso. Esses dois são partes importantes dos robôs industriais além do corpo mecânico. Este artigo apresentará os dispositivos de acionamento e unidades de transmissão de robôs industriais para ajudá-lo a obter uma compreensão mais profunda desses componentes principais.
dispositivo de condução
O dispositivo de acionamento é a fonte de energia do braço do robô industrial, que permite que várias partes do braço (incluindo corpo, braço, pulso e mão) se movam. Os robôs industriais normalmente usam três tipos básicos de métodos de acionamento: acionamento hidráulico, acionamento pneumático e acionamento elétrico. O acionamento elétrico é atualmente o método mais comumente usado para robôs industriais, sendo os servomotores CA a escolha mais comum. A disposição do dispositivo de acionamento é geralmente uma junta correspondente a um acionador, o que ajuda a obter controle preciso e movimento eficiente.
Atualmente, com exceção de alguns robôs com baixa precisão de movimento, cargas pesadas ou requisitos à prova de explosão que usam acionamentos hidráulicos e pneumáticos, a maioria dos robôs industriais usa acionamentos elétricos, entre os quais os servomotores CA são os mais amplamente usados, e o layout do acionador usa principalmente uma junta, um acionador.
Unidade de transmissão
A unidade de transmissão é um componente auxiliar do dispositivo de acionamento, responsável por transmitir o movimento do dispositivo de acionamento para várias partes do braço robótico para garantir que o efetor final possa atingir com precisão a posição e postura desejadas.
Os robôs industriais normalmente utilizam redutores como unidades de transmissão mecânica, que possuem requisitos específicos quando comparados aos redutores convencionais. O redutor conjunto dos robôs precisa ter algumas características, como corrente de transmissão curta, tamanho pequeno, alta potência, peso leve e fácil controle. Esses recursos ajudam os robôs a obter um controle de movimento eficiente.
princípio de funcionamento
Quando o gerador de ondas é instalado na roda flexível, força o perfil da roda flexível a mudar de circular para elíptico. Os dentes próximos à extremidade do eixo longo estão totalmente engatados nos dentes da roda rígida (geralmente cerca de 30% dos dentes estão em estado de engrenamento), enquanto os dentes próximos à extremidade do eixo curto estão completamente desengatados da roda rígida. Os dentes em outras seções da circunferência estão em um estado transitório de engrenamento e desengate. Quando o gerador de ondas gira continuamente em uma determinada direção, a deformação da roda flexível muda constantemente, fazendo com que o estado de engrenamento entre a roda flexível e a roda rígida alterne entre engrenar, desengrenar, desengatar e reengrenar... Este processo se repete, e o número de dentes externos da roda flexível é menor que o número de dentes internos da roda rígida, conseguindo assim uma rotação lenta da roda flexível em relação à roda rígida na direção oposta do gerador.
Este dispositivo consegue o controle do movimento do robô alterando a forma da roda flexível e a interação entre os dentes e a roda rígida para conseguir a rotação. Este processo é repetido continuamente para gerar o movimento mecânico necessário.
recurso
(1) Estrutura simples, tamanho pequeno e peso leve. Comparado com redutores comuns com relações de transmissão comparáveis, o volume e o peso são reduzidos em cerca de 1/3 ou mais.
(2) A faixa da relação de transmissão é grande. A taxa de transmissão do redutor harmônico-de estágio único é 50-300, com um valor preferencial de 75-250; A relação de transmissão do redutor harmônico bipolar está entre 3.000 e 60.000.
(3) Engrenagem simultânea com vários dentes, alta precisão de transmissão e grande capacidade de carga-.
(4) Movimento suave, sem impacto e baixo ruído. O engrenamento e o desengate entre as engrenagens do redutor harmônico entram e saem gradualmente entre os dentes rígidos à medida que a roda flexível se deforma. Durante o processo de engrenamento, os dentes entram em contato uns com os outros e a velocidade de deslizamento é pequena, sem mudanças bruscas.
(5) Alta eficiência de transmissão, capaz de alcançar movimentos de alta-velocidade.
(6) Pode conseguir transmissão diferencial. Suponha que o gerador de ondas e a roda rígida sejam acionados e a roda flexível seja acionada. Nesse caso, um mecanismo de transmissão diferencial pode ser formado para conseguir a transição entre condições de trabalho rápidas e lentas.
2. Redutor de RV
1) Estrutura
Em comparação com os redutores harmônicos, a transmissão RV não só possui maior resistência à fadiga, rigidez e vida útil mais longa, mas também possui precisão de histerese estável. Ao contrário de um drive harmônico, à medida que o tempo de uso aumenta, a precisão do movimento diminuirá significativamente. Portanto, os redutores RV são frequentemente usados em acionamentos de robôs de alta-precisão e há uma tendência de substituição gradual dos redutores harmônicos. O diagrama esquemático da estrutura do redutor RV é mostrado na figura abaixo, que consiste principalmente em componentes como engrenagem solar (roda central), engrenagem planetária, braço giratório (virabrequim), rolamento do braço giratório, engrenagem cicloidal (engrenagem RV), dentes de agulha, disco rígido e disco de saída.
2) Princípio de funcionamento
① Desaceleração do primeiro estágio: Primeiramente, o movimento rotacional do motor é transmitido a duas engrenagens planetárias envolventes através do eixo da engrenagem ou engrenagem solar. Este processo é como uma engrenagem grande transmitindo potência para duas engrenagens pequenas, atingindo o primeiro estágio de desaceleração.
② Desaceleração do segundo estágio: Em seguida, as engrenagens planetárias começam a girar e acionar as engrenagens cicloidais afastadas 180 graus através do virabrequim. É como um par de engrenagens ciclóides simétricas interagindo entre si, uma começando a girar em torno da outra, completando assim o segundo estágio de desaceleração.
③ Movimento de rotação: Durante este processo, a engrenagem ciclóide será submetida à força dos dentes fixos da agulha na carcaça do dente da agulha durante sua revolução. Essa força fará com que a roda ciclóide sofra um movimento rotacional, oposto à sua direção orbital, assim como o giro.
④ Mecanismo de saída: Finalmente, a rotação da engrenagem cicloidal é transmitida a uma velocidade constante ao disco rígido e ao disco de saída através de dois virabrequins. Isso forma um mecanismo de saída de velocidade angular igual de um paralelogramo, transmitindo movimento para outras partes do robô.
O dispositivo de transmissão RV converte o movimento rotacional do motor elétrico no movimento complexo exigido pelo robô através dessas interações complexas, conseguindo assim uma desaceleração eficiente e um controle preciso.
3) Características
(1) A faixa da relação de transmissão é ampla e a eficiência de transmissão é alta.
(2) A rigidez torcional é alta, muito maior do que o mecanismo de saída de um redutor cata-vento cicloidal típico.
(3) No torque nominal, a histerese elástica é pequena.
(4) Ao transmitir o mesmo torque e potência, os redutores RV são menores em tamanho em comparação com outros redutores.
Compreender os dispositivos de acionamento e unidades de transmissão de robôs industriais
O movimento de robôs industriais não requer apenas dispositivos de acionamento confiáveis, mas também unidades de transmissão eficientes para obter um controle preciso. Este artigo apresentará os dispositivos de acionamento e unidades de transmissão de robôs industriais para ajudá-lo a obter uma compreensão mais profunda desses componentes principais.
O dispositivo de acionamento e a unidade de transmissão dos robôs industriais são componentes essenciais para alcançar movimentos eficientes e precisos, e sua seleção e configuração desempenham um papel importante no desempenho e na aplicação dos robôs. Diferentes tipos de métodos de condução e transmissão são adequados para diferentes robôs industriais. A escolha de componentes apropriados com base nas necessidades específicas ajudará a melhorar a eficiência e a precisão do trabalho do robô.