Šiuolaikinėse pramoninėse gamybos linijose pramoniniai robotai atlieka užduotis su dideliu pakartojamumu ir griežtais tikslumo reikalavimais. Raktas į stabilų šių 24 -valandų nenutrūkstamų įrenginių veikimą slypi tikslioje mechaninėje perdavimo sistemoje. Šiame straipsnyje bus nagrinėjamos pagrindinės pramoninių robotų perdavimo sistemų technologijos ir praktinis pritaikymas.
Įprastų perdavimo būdų charakteristikos ir taikymas
Pramoninių robotų perdavimo sistemą sudaro keli perdavimo režimai, kurių kiekvienas turi savo unikalų našumą ir taikomus scenarijus.
Pavarų perdavimas yra vienas iš plačiausiai naudojamų perdavimo būdų. Jis perduoda galią per jungtį tarp pavarų, o perdavimo efektyvumas yra didesnis nei 98 %, ir gali pasiekti aukštą-tikslumo judesio valdymą. Automobilių gamybos suvirinimo stotyje roboto ranka naudoja tikslią pavarų dėžę, kad atliktų suvirinimo užduotis, kurių pakartojamumo tikslumas yra ± 0,1 milimetro. Tačiau pavarų dėžė reikalauja itin didelio montavimo tikslumo, o dėl per didelių surinkimo klaidų gali padidėti veikimo triukšmas ir nenormaliai susidėvėti, todėl montavimui ir derinimui gali prireikti profesionalių technikų.
Sinchroniniai diržai yra labiausiai paplitęs diržinės pavaros tipas, dažniausiai naudojamas triukšmui{0}}jautrios ir sąnaudų{1}}jautrios situacijos atveju. Pavyzdžiui, maisto pakuočių gamybos linijos rūšiavimo robotas naudoja sinchroninę diržinę pavarą, kuri gali užtikrinti rūšiavimo greitį dešimtis kartų per minutę ir valdyti veikimo triukšmą, mažesnį nei 60 decibelų. Tačiau yra būdingų diržo transmisijos defektų, kurie gali lengvai paslysti, kai yra perkraunamas arba patiriamas reikšmingas paleidimo smūgis, o tai riboja jo taikymą sunkių{5}}apkrovų atvejais.
Grandininė pavara tapo pageidaujamu pasirinkimu sunkiems{0}}krovimo robotams dėl puikios apkrovos-atlaikomosios galios. Sunkiasvorių-krautuvų kranuose logistikos sandėliuose ritininė grandininė transmisija gali lengvai perduoti šimtus niutonmetrų sukimo momento, todėl kroviniai pakeliami vertikaliai. Tačiau grandinę reikia reguliariai tepti ir prižiūrėti, nes priešingu atveju žingsnis gali pailgėti dėl susidėvėjimo, o tai gali turėti įtakos transmisijos tikslumui ir netgi lūžti.
Sliekinės pavaros transmisija pasižymi unikaliomis savaime{0}}užrakinimo savybėmis ir dažniausiai naudojama tais atvejais, kai reikia palaikyti padėtį. Pavyzdžiui, purškimo roboto rotacinė platforma naudoja sliekinės pavaros pavarą, kad automatiškai užfiksuotų savo padėtį, jei nutrūktų elektra, ir taip išvengiama saugos nelaimingų atsitikimų, atsirandančių dėl netyčinio purškimo pistoleto siūbavimo. Tačiau jo perdavimo efektyvumas yra palyginti mažas, paprastai apie 70–80%.
Bendras perdavimo sistemos projektavimas
Šešių ašių pramoninio roboto perdavimo sistema yra kelių technologijų integracija. Servo variklis suteikia galią, reduktorius yra atsakingas už greičio mažinimą ir sukimo momento didinimą, o komponentai, tokie kaip krumpliaračiai ir movos, užbaigia galios perdavimą ir judesio konvertavimą.
Skirtingos dalys pasirenka skirtingas transmisijos schemas pagal apkrovos charakteristikas: roboto bazėje dažniausiai naudojami RV reduktoriai, kurie yra kompaktiškos konstrukcijos ir gali atlaikyti iki 1500N · m sukimo momentą; Dėl ribotos vietos riešo srityje dažniausiai naudojami harmoniniai reduktoriai, kurių tūris yra tik trečdalis tos pačios specifikacijos RV reduktorių, tačiau gali pasiekti ± 15 lanko minučių padėties nustatymo tikslumą; Galinis efektorius gali būti varomas mikro sinchroniniu diržu, kad atitiktų lankstaus ir lengvo judėjimo reikalavimus.
Automobilių surinkimo linijoje tam tikro roboto modelio transmisijos sistemos konstrukcija yra labai reprezentatyvi: bazė turi dvigubą pavarų tarpo struktūrą, kuri pašalina krumpliaračio laisvą tarpą per išankstinį priveržimą ir pasiekia nulinį laisvos eigos sukimąsi; Viršutinė ranka naudoja rutulinių varžtų poras ir linijinius kreipiklius, kad būtų pasiekta milimetro lygio padėtis linijiniam judėjimui; Riešo sąnario harmoninis reduktorius kartu su didelio-tikslumo guoliais gali tiksliai sureguliuoti ± 0,02 laipsnio.
Subalansuoti našumą ir išlaidas
Pramoninių robotų perdavimo sistemų projektavimas visada subalansuoja tikslumą, tarnavimo laiką ir kainą. Didelio-tikslumo harmoninių reduktorių perdavimo paklaida gali būti suvaldyta per 1 lanko minutę, tačiau dėl sudėtingos lanksčios rato konstrukcijos kyla didelių gamybos sąnaudų ir reikia naudoti specialias legiruotojo plieno medžiagas. Puslaidininkių gamybos srityje kasmetinės plokštelių tvarkymo robotų harmoninių reduktorių priežiūros išlaidos siekia 300 000 juanių, o tai sudaro 40% visų įrangos priežiūros išlaidų.
Bendrų pramoninių pritaikymų atveju inžinieriai daugiau dėmesio skiria sąnaudų{0}}efektyvumui. Optimizavus krumpliaračio terminio apdorojimo procesą, naudojant labai -dėvėjimuisi atsparias medžiagas ir derinant su ilgalaikiu-tepaliniu tepalu, priežiūros ciklas gali pailgėti iki daugiau nei 3000 valandų. Taškinio suvirinimo robotas tam tikrose automobilių suvirinimo dirbtuvėse buvo patobulintas, kad būtų užtikrintas nuolatinis -be gedimų veikimas 20 000 valandų, efektyviai sumažinant prastovų priežiūros išlaidas.
Tinkama priežiūra ir priežiūra yra labai svarbūs norint pailginti perdavimo sistemos tarnavimo laiką. Tam tikra maisto perdirbimo gamykla griežtai įgyvendina reduktoriaus tepalinės alyvos keitimo kas 2000 valandų sistemą. Padėklų krovimo robotas nepertraukiamai veikia 8 metus ir vis dar išlaiko gerą našumą, kuris yra 30 % ilgesnis nei įprastas priežiūros ciklas.
Technologijų plėtros tendencijos
Tobulėjant pramoninei automatizacijai, mechaninės transmisijos sistemos tobulėja link intelektualumo ir integracijos. Išmanusis reduktorius su įmontuotais{1}}davikliais gali stebėti temperatūrą, vibraciją ir kitus parametrus realiuoju laiku ir įkelti duomenis į valdymo sistemą naudodamas daiktų interneto technologiją, kad būtų galima nuspėti priežiūrą. Naudojant savaime-tepamas medžiagas, transmisijos komponentų priežiūros intervalas pailgėja iki daugiau nei 10 000 valandų.
Integruota konstrukcija sujungia tokius komponentus kaip varikliai, reduktoriai, kodavimo įtaisai ir kt., į vieną modulį. 40 % sumažindamas tam tikro prekės ženklo bendradarbiaujančio roboto jungtinio modulio apimtį, jame taip pat integruota sukimo momento grįžtamojo ryšio funkcija, leidžianti saugesnį žmonių{3}}mašinos bendradarbiavimą. Šių novatoriškų technologijų taikymas skatina pramoninių robotų perdavimo sistemų kūrimą siekiant didesnio našumo ir mažesnės sąnaudos.