Mūsdienu rūpnieciskās ražošanas līnijās industriālie roboti veic uzdevumus ar augstu atkārtojamību un stingrām precizitātes prasībām. Šo 24-stundu nepārtrauktas ierīču stabilas darbības atslēga slēpjas precīzā mehāniskajā transmisijas sistēmā. Šajā rakstā tiks aplūkotas rūpniecisko robotu pārraides sistēmu pamattehnoloģijas un praktiskie pielietojumi.
Kopējo pārraides metožu raksturojums un pielietojums
Rūpniecisko robotu pārraides sistēma sastāv no vairākiem pārraides režīmiem, katrs ar savu unikālo veiktspēju un piemērojamiem scenārijiem.
Pārnesumu transmisija ir viena no visplašāk izmantotajām transmisijas metodēm. Tas pārraida jaudu, izmantojot savienojumu starp pārnesumiem, ar transmisijas efektivitāti, kas pārsniedz 98%, un var sasniegt augstu-precizitātes kustības vadību. Automobiļu ražošanas metināšanas stacijā robotizētā roka paļaujas uz precīzo pārnesumu transmisiju, lai veiktu metināšanas uzdevumus ar atkārtojamības precizitāti ± 0,1 milimetrs. Tomēr pārnesumu transmisijai ir nepieciešama ārkārtīgi augsta uzstādīšanas precizitāte, un pārmērīgas montāžas kļūdas var palielināt darbības troksni un neparastu nodilumu, tādēļ uzstādīšanai un atkļūdošanai ir nepieciešami profesionāli tehniķi.
Sinhronās siksnas ir visizplatītākais siksnu piedziņas veids, ko parasti izmanto trokšņu-jutīgos un izmaksu-jutīgos scenārijos. Piemēram, šķirošanas robots pārtikas iepakojuma ražošanas līnijā izmanto sinhrono siksnas piedziņu, kas var nodrošināt šķirošanas ātrumu desmitiem reižu minūtē un kontrolēt darbības troksni zem 60 decibeliem. Tomēr siksnas transmisijai ir raksturīgi defekti, kas var viegli izraisīt slīdēšanu, ja tiek pārslogota vai pakļauta ievērojamam iedarbināšanas triecienam, ierobežojot tās pielietojumu lielas noslodzes scenārijos.
Ķēdes piedziņa ir kļuvusi par vēlamo izvēli lieljaudas{0}}robotiem, pateicoties tās lieliskās slodzes-nešanas spējai. Lieljaudas-kraušanas celtņiem loģistikas noliktavās rullīšu ķēdes transmisija var viegli pārraidīt simtiem ņūtonmetru griezes momentu, panākot vertikālu tonnu līmeņa preču pacelšanu. Tomēr ķēdei ir nepieciešama regulāra eļļošana un apkope, pretējā gadījumā nodiluma dēļ solis var kļūt garāks, ietekmējot transmisijas precizitāti un pat izraisot lūzumu.
Tārpu pārnesumkārbas transmisijai ir unikālas paš-bloķēšanas īpašības, un to parasti izmanto situācijās, kad nepieciešama pozīcijas uzturēšana. Piemēram, smidzināšanas robota rotējošā platforma izmanto gliemežpārvada transmisiju, lai automātiski bloķētu savu pozīciju strāvas padeves pārtraukuma gadījumā, novēršot drošības negadījumus, ko izraisa nejauša smidzināšanas pistoles šūpošanās. Bet tā pārraides efektivitāte ir salīdzinoši zema, parasti aptuveni 70–80%.
Pārvades sistēmas kopprojektēšana
Sešu asu industriālā robota pārvades sistēma ir vairāku tehnoloģiju integrācija. Servo motors nodrošina jaudu, reduktors ir atbildīgs par ātruma samazināšanu un griezes momenta palielināšanu, un tādi komponenti kā zobrati un savienojumi pabeidz jaudas pārvadi un kustības pārveidošanu.
Dažādas daļas izvēlas dažādas transmisijas shēmas, pamatojoties uz slodzes raksturlielumiem: robotu bāzē parasti tiek izmantoti RV reduktori, kuriem ir kompakta struktūra un kuri spēj izturēt līdz 1500N · m griezes momentu; Ierobežotās vietas dēļ plaukstas zonā parasti tiek izmantoti harmonikas reduktori, kuru tilpums ir tikai viena-trešdaļa nekā tādas pašas specifikācijas RV reduktoriem, tomēr tie var sasniegt pozicionēšanas precizitāti ± 15 loka minūtes; Gala efektoru var darbināt ar mikrosinhrono siksnu, lai tas atbilstu elastīgas un vieglas kustības prasībām.
Automobiļu montāžas līnijā noteikta robota modeļa transmisijas sistēmas dizains ir ļoti reprezentatīvs: pamatnei ir dubultā pārnesuma klīrensa struktūra, kas novērš zobratu pretsparu ar iepriekšēju pievilkšanu un panāk nulles pretdarbības rotāciju; Augšdelms izmanto lodīšu skrūvju pārus un lineāras vadotnes, lai sasniegtu milimetru līmeņa pozicionēšanu lineārai kustībai; Plaukstas locītavas harmoniskais reduktors apvienojumā ar augstas-precizitātes gultņiem var sasniegt precīzu ± 0,02 grādu regulēšanu.
Veiktspējas un izmaksu līdzsvarošana
Rūpniecisko robotu transmisijas sistēmu dizains vienmēr līdzsvaro precizitāti, kalpošanas laiku un izmaksas. Augstas-precizitātes harmonisko reduktoru pārraides kļūdu var kontrolēt 1 loka minūtes laikā, taču sarežģītā elastīgā riteņa struktūra rada augstas ražošanas izmaksas un prasa izmantot īpašus leģētā tērauda materiālus. Pusvadītāju ražošanas jomā vafeļu apstrādes robotu harmonisko reduktoru ikgadējās uzturēšanas izmaksas ir 300 000 juaņu, kas veido 40% no kopējām aprīkojuma uzturēšanas izmaksām.
Vispārīgiem rūpnieciskiem lietojumiem inženieri lielāku uzsvaru liek uz izmaksu{0}}efektivitāti. Optimizējot zobratu termiskās apstrādes procesu, izmantojot augstas nodilumizturības-materiālus un kombinējot ar-noturīgu eļļošanas smērvielu, apkopes ciklu var pagarināt līdz vairāk nekā 3000 stundām. Punktmetināšanas robots noteiktā automašīnu metināšanas darbnīcā ir pilnveidots, lai nodrošinātu nepārtrauktu -kļūdu darbību 20 000 stundu garumā, efektīvi samazinot dīkstāves uzturēšanas izmaksas.
Pareizai apkopei un uzturēšanai ir izšķiroša nozīme, lai pagarinātu pārvades sistēmas kalpošanas laiku. Noteikta pārtikas pārstrādes rūpnīca stingri ievieš reduktora smēreļļas nomaiņas sistēmu ik pēc 2000 stundām. Palešu robots ir nepārtraukti darbojies 8 gadus un joprojām saglabā labu veiktspēju, kas ir par 30% ilgāks nekā parastais apkopes cikls.
Tehnoloģiju attīstības tendences
Attīstoties rūpnieciskajai automatizācijai, mehāniskās transmisijas sistēmas attīstās uz inteliģenci un integrāciju. Viedais reduktors ar iebūvētiem-sensoriem var reāllaikā pārraudzīt temperatūru, vibrāciju un citus parametrus un augšupielādēt datus pārvaldības sistēmā, izmantojot IoT tehnoloģiju, lai veiktu paredzamo apkopi. Pašeļļojošu materiālu izmantošana pagarina transmisijas komponentu apkopes intervālu līdz vairāk nekā 10 000 stundām.
Integrētā konstrukcija vienā modulī integrē tādas sastāvdaļas kā motori, reduktori, kodētāji utt. Samazinot noteikta zīmola sadarbības robota kopīgā moduļa apjomu par 40%, tajā ir arī integrēta griezes momenta atgriezeniskās saites funkcija, kas nodrošina drošāku cilvēku{3}}mašīnu sadarbību. Šo novatorisko tehnoloģiju pielietošana virza rūpniecisko robotu pārraides sistēmu attīstību uz augstāku veiktspēju un zemākām izmaksām.