Pertama, mekanisme transmisi linier
Mekanisme transmisi linier yang biasa digunakan pada robot industri dapat langsung dihasilkan oleh silinder atau silinder hidrolik dan piston, dan juga dapat dikonversi dengan gerakan memutar dengan menggunakan pinion dan rak, mur bola sekrup dan elemen transmisi lainnya.
1. Panduan sambungan prismatik
Panduan sendi prismatik dapat berperan dalam memastikan akurasi posisi dan panduan selama gerakan.
Ada lima jenis panduan sambungan prismatik: panduan geser biasa, panduan geser tekanan dinamis hidrolik, panduan geser tekanan statis hidrolik, panduan mengambang udara dan panduan bergulir.
Saat ini, jenis rolling guide kelima adalah yang paling banyak digunakan dalam robot industri. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2-15, struktur pemandu gelinding inklusif didukung oleh dudukan penyangga, yang dapat dihubungkan dengan mudah ke bidang apa pun. Pada saat ini, selongsong harus terbuka dan disematkan di ram, yang tidak hanya menambah kekakuan tetapi juga memfasilitasi sambungan dengan komponen lain.
2. Perangkat rak dan pinion
Pada perangkat rak dan pinion (Gambar 2-16), jika rak dipasang, saat roda gigi berputar, poros roda gigi dan pelat seret bergerak dalam garis lurus sepanjang arah rak. Dengan cara ini, gerakan rotasi roda gigi diubah menjadi gerakan linier pelat seret. Pelat seret didukung oleh batang pemandu atau rel pemandu, dan perbedaan pengembalian perangkat besar.
3, sekrup bola dan mur
Sekrup bola sering digunakan dalam robot industri karena gesekannya yang rendah dan respons gerak yang cepat.
Karena banyak bola ditempatkan di alur sekrup mur sekrup bola, sekrup bola mengalami gesekan guling dalam proses transmisi, dan gesekannya kecil, sehingga efisiensi transmisi tinggi, dan fenomena merayap dapat dihilangkan dengan rendah. kecepatan. Slip belakang dapat dihilangkan dengan menerapkan preload tertentu selama perakitan.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2-17, bola dalam mur sekrup bola bersirkulasi melalui alur pemandu gerinda untuk mentransfer gerakan dan tenaga, dan efisiensi transmisi sekrup bola dapat mencapai 90 persen.
4, silinder tekanan cair (gas).
Silinder cair (gas) adalah pompa hidrolik (kompresor udara) mengeluarkan energi tekanan menjadi energi mekanik, melakukan gerakan reciprocating linier dari aktuator, penggunaan silinder cair (gas) dapat dengan mudah mencapai gerakan linier. Silinder cair (gas) terutama terdiri dari silinder, penutup silinder, piston, batang piston dan perangkat penyegelan dan komponen lainnya. Piston dan silinder mengadopsi kerja sama geser presisi, dan oli bertekanan (udara terkompresi) masuk dari salah satu ujung silinder cair (gas), dan mendorong piston ke ujung lain silinder cair (gas), sehingga mewujudkan linear pergerakan. Dengan mengatur arah aliran dan laju aliran oli hidrolik (udara terkompresi) ke dalam silinder cair (gas), arah dan kecepatan gerak silinder cair (gas) dapat dikontrol.
Dua, mekanisme transmisi berputar
Umumnya, motor dapat langsung menghasilkan gerakan berputar, tetapi torsi keluarannya lebih kecil dari torsi yang dibutuhkan, dan kecepatannya lebih tinggi dari kecepatan yang dibutuhkan. Oleh karena itu, perlu menggunakan roda gigi, perangkat transmisi sabuk, atau mekanisme transmisi gerak lainnya untuk mengubah kecepatan yang lebih tinggi menjadi kecepatan yang lebih rendah dan mendapatkan torsi yang lebih besar. Pemindahan dan transformasi gerak harus dilakukan secara efisien dan tanpa mengurangi karakteristik sistem robotik yang diinginkan, termasuk akurasi pemosisian, akurasi pemosisian berulang, dan keandalan. Transmisi dan konversi gerak dapat dicapai dengan mekanisme transmisi berikut.
1. Pasangan roda gigi
Pasangan roda gigi tidak hanya dapat mentransmisikan perpindahan sudut dan kecepatan sudut, tetapi juga mentransmisikan gaya dan torsi. Satu roda gigi dipasang pada poros masukan, dan roda gigi lainnya dipasang pada poros keluaran. Dapat diperoleh bahwa jumlah gigi roda gigi berbanding terbalik dengan kecepatannya [Persamaan (2-1)], dan rasio torsi keluaran terhadap torsi masukan sama dengan rasio gigi keluaran terhadap gigi masukan [ Persamaan (2-2)].
2. Perangkat transmisi sabuk sinkron
Dalam robot industri, transmisi sabuk sinkron terutama digunakan untuk mentransfer gerakan antara sumbu paralel. Permukaan kontak sabuk konveyor sinkron dan katrol terbuat dari bentuk gigi yang sesuai, dan daya ditransfer dengan penyambungan. Pitch gigi dilambangkan dengan pitch melingkar t saat menyelimuti katrol.
Dimana: n1 kecepatan roda utama (r/min); n2 adalah kecepatan roda pasif (r/min); z1 nomor gigi roda utama; z2 adalah jumlah gigi roda pasif.
Keuntungan transmisi sabuk sinkron: tidak ada transmisi geser, rasio transmisi akurat, transmisi stabil; Berbagai rasio kecepatan; Ketegangan awal kecil; Poros dan bantalan tidak mudah kelebihan beban. Namun, persyaratan pembuatan dan pemasangan mekanisme transmisi ini sangat ketat, dan persyaratan material sabuk juga lebih tinggi, sehingga biayanya lebih tinggi. Transmisi sabuk sinkron cocok untuk transmisi antara motor dan peredam rasio reduksi tinggi.
3. Gigi harmonik
Saat ini, 60 persen ~ 70 persen sambungan berputar robot industri digerakkan oleh roda gigi harmonik.
Penggerak gigi harmonik terdiri dari tiga bagian utama: gigi kaku, generator harmonik, dan gigi fleksibel.
Saat bekerja, roda gigi kaku 6 diperbaiki, dan semua gigi didistribusikan pada keliling, dan roda gigi fleksibel 5 dengan cincin roda gigi luar 2 berputar di sepanjang cincin roda gigi bagian dalam 3 dari roda gigi kaku. Roda gigi fleksibel memiliki dua gigi lebih sedikit daripada roda gigi kaku, sehingga roda gigi fleksibel memutar sudut yang sesuai dari kedua gigi ke arah yang berlawanan di sepanjang setiap putaran roda gigi kaku.
Generator harmonik 4 memiliki profil oval, dan bola yang dipasang di atasnya digunakan untuk menopang roda gigi fleksibel, dan generator harmonik menggerakkan roda gigi fleksibel untuk berputar dan menyebabkan deformasi plastis. Saat berbelok, hanya beberapa gigi dari ujung elips dari gigi fleksibel yang terhubung dengan gigi kaku, dan hanya dengan cara ini gigi fleksibel dapat dengan bebas memutar Sudut tertentu relatif terhadap gigi kaku. Biasanya roda gigi kaku diperbaiki, generator harmonik digunakan sebagai input, dan roda gigi fleksibel dihubungkan ke poros keluaran.
Dimana: z1 adalah jumlah gigi dari gigi fleksibel; z2 adalah jumlah gigi gigi kaku. Dengan asumsi bahwa gigi kaku memiliki 100 gigi dan gigi fleksibel memiliki dua gigi kurang dari itu, ketika generator harmonik berputar 50 putaran, gigi fleksibel berputar 1 putaran, sehingga rasio reduksi 1:50 dapat diperoleh hanya dengan mengambil ruang kecil. Biasanya, generator harmonik dipasang di poros input dan roda gigi fleksibel dipasang di poros keluaran untuk mendapatkan rasio reduksi gigi yang besar.
4, peredam penggerak roda pin cycloid
Transmisi kincir Cycloid adalah jenis mode transmisi baru yang dikembangkan berdasarkan transmisi pendulum jarum. Pada 1980-an, Jepang mengembangkan peredam transmisi kincir sikloid untuk sambungan robot. Gambar 2-21 menunjukkan diagram sederhana transmisi kincir sikloid.
Ini terdiri dari mekanisme reduksi planetary gear silindris dan mekanisme reduksi planetary kincir sikloid. Roda planetary involute 6 dihubungkan dengan poros engkol 5 sebagai input ke bagian transmisi kincir cycloidal.
Jika roda tengah involute 7 berputar searah jarum jam, maka roda gigi planetary berputar berlawanan arah jarum jam pada saat yang sama dan menggerakkan roda sikloid dalam gerakan planar melalui poros engkol. Pada saat ini, roda sikloid dibatasi oleh roda jarum yang digunakannya, dan sumbunya berputar di sekitar sumbu roda jarum sementara itu juga berputar ke arah yang berlawanan, yaitu searah jarum jam. Pada saat yang sama, ia mendorong mekanisme keluaran rangka planet searah jarum jam melalui poros engkol.