Industrielle robotter er en lysende perle i den moderne industrielle æra, der belyser den effektive vej for moderne virksomhedsproduktion og giver løbende mulighed for omkostningsreduktion og effektivitetsforbedringer i den industrielle produktionsproces. Hvad giver industrirobotter overmenneskelige evner og understøtter deres effektive drift? Dette er et komplekst system, der kræver lag af dekryptering.
Lad os i dag udforske en af kernekomponenterne i industrirobotter: harmonisk reducering. Harmoniske reduktionsanordninger spiller en rolle svarende til det menneskelige ledsystem og er kernekomponenterne for at opnå effektiv bevægelse og præcis kontrol af industrirobotter. Harmonisk reducering er en fællesbetegnelse for harmonisk geardrev. Harmoniske gear transmissionsanordninger kan faktisk bruges til både deceleration og acceleration, men på grund af deres store transmissionsforhold (normalt 50-160), bliver de ofte brugt til deceleration i industrirobotter, CNC-værktøjsmaskiner og andre elektromekaniske produkter og omtales almindeligvis som harmoniske reducering.
I den menneskelige kropsstruktur er ledsystemet den del, der forbinder knogler, hvilket gør det muligt for mennesker at udføre forskellige fleksible bevægelser og handlinger. Ledsystemet kan rotere og flytte knogler under påvirkning af muskler, hvilket gør den menneskelige krop i stand til at udføre komplekse bevægelser såsom gang, løb, vægtløftning osv. Ledsystemet spiller en rolle i transmission og deceleration under menneskelig bevægelse, hvilket gør den menneskelige krop i stand til effektivt at udføre forskellige opgaver.
På samme måde spiller harmoniske reducering en lignende rolle i industrirobotter. Det svarer til robottens "ledsystem", der forbinder forskellige komponenter i robotten, hvilket gør robotten i stand til at udføre bevægelser og handlinger med høj præcision og effektivitet. Harmoniske reduktionsgear giver præcis decelerationstransmission, ligesom det menneskelige ledsystem opnår rotation og bevægelse af knogler, hvilket gør industrirobotter i stand til nøjagtigt at positionere, samle og bevæge sig effektivt. Den kompakte struktur og høje drejningsmomentoverførselsevne af harmoniske reduktionsanordninger, som fleksibiliteten og styrken af det menneskelige ledsystem, gør det muligt for robotter at tilpasse sig forskellige arbejdsmiljøer og håndtere forskellige opgaver.
Den harmoniske reducer består hovedsageligt af tre grundlæggende komponenter: stift hjul, fleksibelt hjul og harmonisk generator. Det ene af det stive hjul, det fleksible hjul og den harmoniske generator kan fikseres vilkårligt, mens de to andre komponenter kan forbindes til indgangen (aktiv), og den anden kan bruges som udgang (passiv) for at opnå deceleration eller acceleration.
1. Circular Spline: En glat metalskive med et fast antal tænder. Det stive hjul er normalt i indgreb med de ydre tænder på det fleksible gear, som spiller en rolle i at overføre drejningsmoment og øge reduktionens udgangsstivhed.
2. FlexSpline: Fleksible gear er en af kernekomponenterne i harmoniske reduktionsanordninger, lavet af blødt metal eller elastiske materialer. Det er normalt et korrugeret gear uden et fast antal tænder. Fleksible gear kan undergå elastisk deformation under påvirkning af kraft, der bruges til at overføre drejningsmoment og opnå deceleration.
3. Bølgegenerator: En nøglekomponent, der genererer deformation i harmoniske reduktionsanordninger. Den består af en eller flere excentriske aksler, knaster og ruller. Når indgangsakslen roterer, gennemgår den harmoniske generators knast og ruller periodisk deformation, hvilket får krusningerne på det fleksible gear til at vride og deformere.
Hvordan genererer kombinationen af disse tre grundlæggende komponenter variabel hastighed? Når det kommer til konstruktionen og arbejdsprincippet for harmoniske reduktioner, kan vi bruge vippeunderholdningsudstyr som et visuelt eksempel til at forklare.
Forestil dig, at du leger på en vippe i parken. Vippen består af to brædder, det ene bræt har et sæde, du kan sidde på, og det andet bræt har en plads til en ven. Dit mål er at overføre kraft til hinanden gennem en vippe, så hinanden kan stige eller falde.
1. Fleksible gear er som vipper: I harmoniske reduktionsgear fungerer fleksible gear som vipper. Den er lavet af bløde materialer, ligesom brættet på en vippe. Fleksible gear er forbundet til indgangsakslen og udgangsakslen og overfører kraften fra indgangsakslen til udgangsakslen.
2. Det stive hjul er som din ven: I en harmonisk reducer er det stive hjul som din ven, der sidder på et andet bræt. Et stift hjul er en-skiveformet metalkomponent med et fast antal tænder. Det går i indgreb med de ydre tænder på det fleksible gear, ligesom du og dine venner sidder i to ender af en vippe.
3. Harmonisk generator er som din handling: Harmonisk generator er som din handling på en vippe. Når du og din ven skifter op og ned i vippebevægelsen, gennemgår vippen periodisk deformation, svarende til deformationen forårsaget af kammen og rullen på en harmonisk generator.
Ved at bruge en harmonisk generator til at fremkalde periodisk deformation af det fleksible gear, ændres formen af det fleksible gear periodisk og griber ind i det stive hjuls indvendige tænder. På denne måde vil dine handlinger på vippen (deformation af den harmoniske generator) blive overført til den anden part (fleksibelt gear), hvorved der opnås balance og kraftoverførsel af vippen, ligesom den harmoniske reducering opnår deceleration og momentoverførsel fra indgangsakslen til udgangsakslen.
I harmoniske reduktionsanordninger forårsager deformationen, der genereres af den harmoniske generator, også formen på det fleksible gear til periodisk at ændre sig og gribe ind i det stive hjuls indre tænder. På denne måde vil rotationsbevægelsen af indgangsakslen (såsom motorens hastighed) blive overført til det fleksible gear, og indgrebet mellem det fleksible gear og det stive hjul opnår decelerationen og drejningsmomentoverførslen af udgangsakslen. Denne deformation og sammenkoblingsproces opnår transmission og skift af kraft, ligesom du og dine venners handlinger på en vippe opnår overførsel og skift af kraft.
Princippet med variabel hastighed for harmonisk reduktion er den periodiske deformation genereret af den harmoniske generator, som ændrer formen på det fleksible gear og derved opnår drejningsmomentoverførsel og variabel hastighedseffekt fra indgangsakslen til udgangsakslen.
Rollen af harmoniske reduktionsmidler i industrirobotter kan ikke undervurderes, da de spiller en vigtig rolle i industrirobotter
1. Præcis decelerationstransmission
Industrielle robotter kræver høj-nøjagtig bevægelse og positionskontrol for at opnå præcise arbejdsopgaver. Harmoniske reduktionsgear har høje-transmissionskarakteristika og kan give præcise reduktionsforhold, hvilket gør robotbevægelser jævnere og mere præcise.
2. Højt drejningsmoment transmissionsevne
Industrirobotter skal typisk håndtere store belastninger og drejningsmomenter. Harmoniske reduktionsgearer kan opnå høj drejningsmomentoverførselsevne med relativt lille volumen og vægt, hvilket giver robotter tilstrækkelig kraft til at udføre forskellige opgaver.
3. Kompakt struktur
Industrirobotter har typisk begrænset plads og kræver kompakte transmissionsenheder. Den kompakte struktur af harmoniske reduktionsanordninger optager mindre plads, hvilket giver mere fleksibilitet og frihedsgrader til design af industrirobotter.