Først lineær overføringsmekanisme
Den lineære overføringsmekanismen som vanligvis brukes i industriroboter kan genereres direkte av sylinderen eller den hydrauliske sylinderen og stempelet, og kan også konverteres ved roterende bevegelse ved å bruke tannhjul og tannstang, kuleskruemutter og andre overføringselementer.
1. Prismatisk leddveiledning
Den prismatiske leddføringen kan spille en rolle for å sikre posisjonsnøyaktighet og veiledning under bevegelse.
Det er fem typer prismatiske leddføringer: vanlig glideføring, hydraulisk dynamisk trykkglideføring, hydraulisk statisk trykkglideføring, luftflytende guide og rulleføring.
For tiden er den femte typen rulleføring den mest brukte i industriroboter. Som vist i figur 2-15, støttes strukturen til den inkluderende rulleføringen av støttesetet, som enkelt kan kobles til et hvilket som helst plan. På dette tidspunktet må hylsen være åpen og innebygd i stempelet, noe som ikke bare øker stivheten, men også letter forbindelsen med andre komponenter.
2. Tannstang
I tannstangen (Figur 2-16), hvis tannstangen er fast, når tannhjulet roterer, beveger girakselen og trekkplaten seg i en rett linje langs tannstangretningen. På denne måten konverteres girets rotasjonsbevegelse til den lineære bevegelsen til dragplaten. Dragplaten støttes av en styrestang eller en styreskinne, og returforskjellen til enheten er stor.
3, kuleskrue og mutter
Kuleskruer brukes ofte i industriroboter på grunn av deres lave friksjon og raske bevegelsesrespons.
Fordi mange kuler er plassert i skruesporet til kuleskruemutteren, er kuleskruen utsatt for rullefriksjon i overføringsprosessen, og friksjonen er liten, slik at overføringseffektiviteten er høy, og krypningsfenomenet kan elimineres ved lav hastighet. Tilbakeglidningen kan elimineres ved å påføre en viss forspenning under montering.
Som vist i figur 2-17, sirkulerer kulen i kuleskruemutteren gjennom slipeføringssporet for å overføre bevegelse og kraft, og overføringseffektiviteten til kuleskruen kan nå 90 prosent.
4, flytende (gass) trykksylinder
Væske (gass) sylinder er den hydrauliske pumpen (luftkompressor) utgangstrykkenergi til mekanisk energi, gjør lineær frem- og tilbakegående bevegelse av aktuatoren, bruk av væske (gass) sylinder kan lett oppnå lineær bevegelse. Væskesylinderen (gass) består hovedsakelig av sylinder, sylinderdeksel, stempel, stempelstang og tetningsanordning og andre komponenter. Stempelet og sylinderen bruker presisjonsglidesamarbeid, og trykkoljen (komprimert luft) kommer inn fra den ene enden av væske (gass) sylinder, og skyver stempelet til den andre enden av væske (gass) sylinder, for å realisere lineær bevegelse. Ved å justere strømningsretningen og strømningshastigheten til hydraulikkolje (komprimert luft) inn i væske (gass) sylinder, kan retningen og hastigheten på bevegelsen til væske (gass) sylinderen kontrolleres.
To, roterende overføringsmekanisme
Generelt kan motoren generere roterende bevegelse direkte, men utgangsmomentet er mindre enn det nødvendige dreiemomentet, og hastigheten er høyere enn den nødvendige hastigheten. Derfor er det nødvendig å bruke gir, belteoverføringsanordning eller annen bevegelsesoverføringsmekanisme for å konvertere den høyere hastigheten til en lavere hastighet og oppnå et større dreiemoment. Overføring og transformasjon av bevegelse må gjøres effektivt og uten å kompromittere de ønskede egenskapene til robotsystemet, inkludert posisjoneringsnøyaktighet, gjentatt posisjoneringsnøyaktighet og pålitelighet. Overføring og konvertering av bevegelse kan oppnås ved hjelp av følgende overføringsmekanismer.
1. Girpar
Girparet kan ikke bare overføre vinkelforskyvning og vinkelhastighet, men også overføre kraft og dreiemoment. Ett gir er montert på inngående aksel, og det andre giret er montert på utgående aksel. Det kan oppnås at antall tenner på giret er omvendt proporsjonalt med hastigheten [Ligning (2-1)], og forholdet mellom utgangsmoment og inngangsmoment er lik forholdet mellom utgangstenner og inngående tenner [ Ligning (2-2)].
2. Synkron belteoverføringsenhet
I industriroboter brukes synkron belteoverføring hovedsakelig for å overføre bevegelsen mellom parallelle akser. Kontaktflaten til synkront transportbånd og remskive er laget av tilsvarende tannform, og kraft overføres ved inngrep. Tannstigningen er angitt med den sirkulære stigningen t når du omslutter trinsen.
Hvor: n1 hovedhjulhastighet (r/min); n2 er den passive hjulhastigheten (r/min); z1 tann nummer av hovedhjulet; z2 er antall passive hjultenner.
Fordelene med synkron belteoverføring: ingen glidende overføring, nøyaktig overføringsforhold, stabil overføring; Bredt spekter av hastighetsforhold; Liten innledende spenning; Aksel og lager er ikke lett å overbelaste. Imidlertid er produksjons- og installasjonskravene til denne transmisjonsmekanismen strenge, og materialkravene til beltet er også høyere, så kostnadene er høyere. Den synkrone reimtransmisjonen er egnet for overføringen mellom motoren og reduksjonsreduksjonen med høyt reduksjonsforhold.
3. Harmonisk utstyr
For tiden er 60 prosent ~70 prosent av de roterende leddene til industriroboter drevet av harmoniske gir.
Harmonisk girdrift består av tre hoveddeler: stivt gir, harmonisk generator og fleksibelt gir.
Under arbeid er det stive tannhjulet 6 festet, og alle tennene er fordelt på omkretsen, og det fleksible tannhjulet 5 med ytre girring 2 roterer langs den indre girringen 3 til det stive tannhjulet. Det fleksible giret har to mindre tenner enn det stive giret, så det fleksible giret roterer den tilsvarende vinkelen til de to tennene i motsatt retning langs hver omdreining av det stive giret.
Den harmoniske generatoren 4 har en oval profil, og kulen som er montert på den brukes til å støtte det fleksible giret, og harmonisk generatoren driver det fleksible giret til å rotere og forårsake plastisk deformasjon. Ved vending er bare noen få tenner på den elliptiske enden av det fleksible tannhjulet i inngrep med det stive giret, og bare på denne måten kan det fleksible giret fritt dreie en viss vinkel i forhold til det stive giret. Vanligvis er det stive giret fast, den harmoniske generatoren brukes som inngang, og det fleksible giret er koblet til utgangsakselen.
Hvor: z1 er antall tenner til det fleksible giret; z2 er antall tenner på det stive tannhjulet. Forutsatt at det stive giret har 100 tenner og det fleksible giret har to tenner mindre enn det, når harmonisk generator roterer 50 omdreininger, roterer det fleksible giret 1 omdreining, slik at reduksjonsforholdet på 1:50 kan oppnås ved kun å ta opp en liten plass. Vanligvis er den harmoniske generatoren installert i inngangsakselen og det fleksible giret er installert i utgangsakselen for å oppnå et stort girreduksjonsforhold.
4, cycloid pin wheel drive redusering
Cycloid pinwheel-transmisjon er en ny type transmisjonsmodus utviklet på grunnlag av nålependeltransmisjon. På 1980-tallet utviklet Japan en cykloid pinwheel-overføringsreduksjon for robotledd. Figur 2-21 viser et forenklet diagram over cykloid pinwheel-transmisjon.
Den består av evolvent sylindrisk gir planetreduksjonsmekanisme og cykloid pinwheel planetarisk reduksjonsmekanisme. Det evolvente planethjulet 6 er forbundet med veivakselen 5 som en inngang til den cykloidale pinwheeltransmisjonsdelen.
Hvis det evolvente senterhjulet 7 roterer med klokken, roterer det evolvente planetgiret mot klokken samtidig og driver cykloidhjulet i plan bevegelse gjennom veivakselen. På dette tidspunktet er cykloidhjulet begrenset av nålehjulet som det er i inngrep med, og dets akse roterer rundt nålehjulets akse mens det også roterer i motsatt retning, det vil si med klokken. Samtidig skyver den planetrammens utgangsmekanisme med klokken gjennom veivakselen.