Kā rūpniecisko robotu galvenā sastāvdaļa, precīzajiem robotu reduktoriem ir vajadzīgas tādas īpašības kā īsas transmisijas ķēdes, mazs tilpums, liela jauda, viegls svars un viegla vadība salīdzinājumā ar universālajiem reduktoriem.
Ir divi galvenie reduktoru veidi, ko plaši izmanto šarnīrveida robotos: RV reduktori un harmonikas reduktori.
RV reduktora un harmonikas reduktora princips, priekšrocības un trūkumi:
RV reduktors:
Izmanto trīs kāju, vidukļa un elkoņu locītavām robotiem ar lielu griezes momentu un industriālajiem robotiem ar lielu slodzi, RV izmanto pirmajai, otrajai un trešajai asij. Salīdzinot ar harmoniskajiem reduktoriem, RV reduktoru atslēga slēpjas to apstrādes un montāžas procesos. RV reduktoriem ir lielāka noguruma izturība, stingrība un kalpošanas laiks, atšķirībā no harmoniskām piedziņām, kas laika gaitā ievērojami samazina kustības precizitāti. To trūkumi ir lielais svars un lielāki izmēri.
Harmoniskais reduktors:
Izmanto industriālajiem robotiem ar mazām slodzēm vai lieliem robotiem ar vairākām vārpstām galā, harmonikas reduktors ir harmonikas pārvades ierīces veids, kurā ietilpst harmonikas paātrinātājs un harmonikas reduktors. Harmoniskajos reduktoros galvenokārt ietilpst: stingri riteņi, elastīgi riteņi, gultņi un viļņu ģeneratori, kas visi ir neaizstājami. Starp tiem cietā riteņa zobu skaits ir nedaudz lielāks nekā elastīgā riteņa zobu skaits. Mazos robotos izmantoto harmonisko reduktoru īpašības ir mazs izmērs, viegls svars, augsta nestspēja, augsta kustības precizitāte un liela vienpakāpes pārraides attiecība.
Abi ir saistīti ar nelielām zobu atšķirībām, taču atšķirība ir tāda, ka harmonikas galvenais zobrats ir elastīgs un prasa atkārtotu liela ātruma deformāciju, tāpēc tas ir salīdzinoši trausls, ar ierobežotu nestspēju un kalpošanas laiku. RV parasti izmanto cikloidālos zobratus, savukārt harmonikas izmanto, lai izmantotu evolūcijas zobu profilus. Daži ražotāji tagad izmanto dubultā loka zobu profilus, kas ir daudz progresīvāki nekā evolūcijas.
Divi ātruma reduktoru giganti ir Nabtesco un Harmonica Drive, kas gandrīz monopolizē globālos robotu ātruma reduktorus. Abiem reduktoru veidiem ir apstrādes precizitāte mikrometru līmenī, kas apgrūtina augstas uzticamības sasniegšanu tikai masveida ražošanas laikā, nemaz nerunājot par ātrdarbīgu vairāku tūkstošu apgriezienu darbību, kā arī tiem ir ilgs kalpošanas laiks.
Harmoniskais reduktors sastāv no četrām pamata sastāvdaļām: "elastīgais ritenis, viļņu ģenerators, stingrs ritenis un gultnis".
Elastīgā riteņa ārējais diametrs ir nedaudz mazāks par cietā riteņa iekšējo diametru, un parasti elastīgajam ritenim ir par 2 zobiem mazāk nekā cietajam ritenim. Viļņu ģeneratora elipses forma nosaka, ka elastīgā riteņa un stingrā riteņa zobu saskares punkti ir sadalīti divās pretējās pusēs starp elipses centru. Viļņu ģeneratora rotācijas laikā saskares daļa starp elastīgo zobratu un stingrajiem zobrata zobiem sāk savīties. Viļņu ģenerators griežas par 180 grādiem pulksteņrādītāja virzienā, un elastīgais ritenis ir līdzvērtīgs stingram ritenim, kas griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam par viena zoba starpību. Divās 180 grādu simetriskās vietās vienlaikus sakrīt vairāk nekā 30 procenti no kopējā zobu skaita, kas arī rada lielu griezes momenta pārvadi.
Salīdzinot ar harmoniskajiem reduktoriem, RV transmisija ir jaunizveidots transmisijas veids, kas izstrādāts, pamatojoties uz tradicionālo adatas svārsta planetāro transmisiju. Tas ne tikai novērš vispārējās adatas svārsta transmisijas trūkumus, bet arī ir vairākas priekšrocības, piemēram, mazs izmērs, viegls svars, liels transmisijas koeficienta diapazons, ilgs kalpošanas laiks, stabila precizitāte, augsta efektivitāte un stabila transmisija.
RV reduktori sastāv no cikloidāliem pinratiem un planētu balstiem, un tos plaši izmanto rūpnieciskajos robotos, darbgaldos, medicīniskās testēšanas iekārtās, satelītu uztveršanas sistēmās un citās jomās to priekšrocību dēļ, piemēram, maza izmēra, spēcīga triecienizturība, augsts griezes moments, augsts. pozicionēšanas precizitāte, zema vibrācija un liela samazināšanas pakāpe.
RV reduktora korpuss un cikloidālais pārnesums tiek pārnests caur cietu tēraudu, tādējādi nodrošinot spēcīgu nestspēju. Harmonisko reduktoru elastīgie riteņi var nepārtraukti deformēties, lai pārraidītu griezes momentu, kas nosaka harmonisko reduktoru ierobežoto spēju izturēt lielu griezes momentu un trieciena slodzi, tāpēc tos parasti izmanto priekšpusē.
Gan RV, gan harmonisko reduktoru priekšrocības un trūkumi
Harmoniskajam reduktoram ir vienkārša un kompakta struktūra, kas piemērots lietošanai ar miniaturizāciju, zemu un vidēju slodzi.
RV reduktoriem ir laba stingrība, spēcīga triecienizturība, stabila transmisija un augsta precizitāte, tāpēc tie ir piemēroti lietošanai ar vidēju vai lielu slodzi. Tomēr RV reduktoriem ir jāpārraida liels griezes moments, jāiztur liels pārslodzes trieciens un jānodrošina paredzamais darba mūžs. Tāpēc projektēšanā tiek izmantotas salīdzinoši sarežģītas pozicionēšanas struktūras, kas apgrūtina ražošanas procesus un izmaksu kontroli. RV reduktora iekšpusē nav elastīgas deformācijas nesošo komponentu, tāpēc tas var izturēt noteiktu griezes momentu. RV reduktora gultnis ir tā vājais posms, un, pakļaujot to spēkam, ir viegli pārsniegt nestspējas robežu, izraisot neparastu gultņa nodilumu vai lūzumu. Šī problēma ir pamanāmāka ātrgaitas darbības laikā, tāpēc RV reduktora nominālais griezes moments ievērojami samazinās līdz ar ievades ātrumu.