Đầu tiên, cơ chế truyền tuyến tính
Cơ chế truyền tuyến tính thường được sử dụng trong robot công nghiệp có thể được tạo ra trực tiếp bởi xi lanh hoặc xi lanh thủy lực và pít-tông, và cũng có thể được chuyển đổi thành chuyển động quay bằng cách sử dụng bánh răng và thanh răng, đai ốc vít bi và các bộ phận truyền động khác.
1. Dẫn hướng khớp lăng trụ
Hướng dẫn khớp hình lăng trụ có thể đóng một vai trò trong việc đảm bảo độ chính xác của vị trí và hướng dẫn trong quá trình chuyển động.
Có năm loại dẫn hướng khớp lăng trụ: dẫn hướng trượt thông thường, dẫn hướng trượt áp suất động thủy lực, dẫn hướng trượt áp suất tĩnh thủy lực, dẫn hướng trượt không khí và dẫn hướng lăn.
Hiện tại, loại hướng dẫn cán thứ năm được sử dụng rộng rãi nhất trong robot công nghiệp. Như thể hiện trong Hình 2-15, cấu trúc của hướng dẫn lăn bao gồm được hỗ trợ bởi ghế hỗ trợ, có thể dễ dàng kết nối với bất kỳ mặt phẳng nào. Lúc này, ống lót phải được mở và nhúng vào trong ram, điều này không chỉ giúp tăng cường độ cứng mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc liên kết với các thành phần khác.
2. Thiết bị giá đỡ và bánh răng
Trong thiết bị thanh răng và bánh răng (Hình 2-16), nếu thanh răng được cố định, khi bánh răng quay, trục bánh răng và tấm kéo chuyển động thẳng theo hướng của thanh răng. Bằng cách này, chuyển động quay của bánh răng được chuyển thành chuyển động tuyến tính của tấm kéo. Tấm kéo được hỗ trợ bởi thanh dẫn hướng hoặc thanh dẫn hướng và chênh lệch trở lại của thiết bị lớn.
3, vít bi và đai ốc
Vít bi thường được sử dụng trong robot công nghiệp vì ma sát thấp và phản ứng chuyển động nhanh.
Do nhiều viên bi được đặt trong rãnh vít của đai ốc vít bi, nên vít bi chịu ma sát lăn trong quá trình truyền động, ma sát nhỏ nên hiệu suất truyền động cao, có thể loại bỏ hiện tượng rão ở mức thấp tốc độ. Có thể loại bỏ hiện tượng trượt ngược bằng cách áp dụng một tải trước nhất định trong quá trình lắp ráp.
Như được minh họa trong Hình 2-17, viên bi trong đai ốc vít me luân chuyển qua rãnh dẫn hướng mài để truyền chuyển động và lực, đồng thời hiệu suất truyền của vít me bi có thể đạt tới 90 phần trăm.
4, xi lanh áp suất chất lỏng (khí)
Xi lanh lỏng (khí) là năng lượng áp suất đầu ra của bơm thủy lực (máy nén khí) thành năng lượng cơ học, thực hiện chuyển động tịnh tiến tuyến tính của bộ truyền động, việc sử dụng xi lanh lỏng (khí) có thể dễ dàng đạt được chuyển động tuyến tính. Xi lanh lỏng (khí) chủ yếu bao gồm xi lanh, nắp xi lanh, pít-tông, thanh pít-tông và thiết bị làm kín và các bộ phận khác. Pít-tông và xi-lanh thông qua sự hợp tác trượt chính xác và dầu áp suất (khí nén) đi vào từ một đầu của xi-lanh chất lỏng (khí) và đẩy pít-tông sang đầu kia của xi-lanh lỏng (khí), để nhận ra tuyến tính sự chuyển động. Bằng cách điều chỉnh hướng dòng chảy và tốc độ dòng chảy của dầu thủy lực (khí nén) vào xi lanh chất lỏng (khí), có thể kiểm soát hướng và tốc độ chuyển động của xi lanh chất lỏng (khí).
Hai, cơ chế truyền quay
Nói chung, động cơ có thể trực tiếp tạo ra chuyển động quay, nhưng mô-men xoắn đầu ra của nó nhỏ hơn mô-men xoắn yêu cầu và tốc độ cao hơn tốc độ yêu cầu. Do đó, cần sử dụng bánh răng, thiết bị truyền đai hoặc cơ chế truyền chuyển động khác để chuyển tốc độ cao hơn thành tốc độ thấp hơn và thu được mô-men xoắn lớn hơn. Việc truyền và chuyển đổi chuyển động phải được thực hiện hiệu quả và không ảnh hưởng đến các đặc tính mong muốn của hệ thống rô-bốt, bao gồm độ chính xác định vị, độ chính xác định vị lặp lại và độ tin cậy. Việc truyền và biến đổi chuyển động có thể thực hiện được nhờ các cơ cấu truyền sau.
1. Cặp bánh răng
Cặp bánh răng không chỉ có thể truyền chuyển vị góc và vận tốc góc mà còn truyền lực và mô-men xoắn. Một bánh răng được gắn trên trục đầu vào và bánh răng còn lại được gắn trên trục đầu ra. Có thể thấy rằng số răng của bánh răng tỷ lệ nghịch với tốc độ của nó [Phương trình (2-1)], và tỷ lệ giữa mô-men xoắn đầu ra với mô-men xoắn đầu vào bằng tỷ lệ giữa răng đầu ra và răng đầu vào [ Phương trình (2-2)].
2. Thiết bị truyền đai đồng bộ
Trong robot công nghiệp, truyền đai đồng bộ chủ yếu được sử dụng để truyền chuyển động giữa các trục song song. Bề mặt tiếp xúc của băng tải đồng bộ và ròng rọc được làm bằng hình dạng răng tương ứng và năng lượng được truyền bằng cách chia lưới. Bước của răng được biểu thị bằng bước tròn t khi bao bọc puli.
Trong đó: n1 tốc độ bánh xe chính (v/ph); n2 là tốc độ bánh xe bị động (v/ph); z1 số răng của bánh xe chính; z2 là số răng bánh bị động.
Ưu điểm của truyền đai đồng bộ: không truyền trượt, tỷ số truyền chính xác, truyền ổn định; Phạm vi tỷ lệ tốc độ rộng; Lực căng ban đầu nhỏ; Trục và ổ trục không dễ bị quá tải. Tuy nhiên, yêu cầu chế tạo và lắp đặt của cơ cấu truyền động này rất khắt khe, yêu cầu về vật liệu của dây đai cũng cao hơn nên giá thành cao hơn. Bộ truyền đai đồng bộ phù hợp cho việc truyền động giữa động cơ và bộ giảm tốc có tỷ số giảm tốc cao.
3. Bánh răng điều hòa
Hiện tại, 60% ~ 70% khớp quay của rô-bốt công nghiệp được truyền động bằng bánh răng điều hòa.
Truyền động bánh răng điều hòa bao gồm ba phần chính: bánh răng cứng, bộ tạo sóng hài và bánh răng linh hoạt.
Khi làm việc, bánh răng cứng 6 được cố định và tất cả các răng được phân bố trên chu vi và bánh răng linh hoạt 5 với vành răng ngoài 2 quay dọc theo vành răng trong 3 của bánh răng cứng. Bánh răng linh hoạt có ít hơn hai răng so với bánh răng cứng, vì vậy bánh răng linh hoạt quay Góc tương ứng của hai răng theo hướng ngược lại dọc theo mỗi vòng quay của bánh răng cứng.
Bộ tạo sóng hài 4 có hình bầu dục, viên bi gắn trên nó được dùng để đỡ bánh răng linh hoạt và bộ tạo sóng hài điều khiển bánh răng linh hoạt quay và gây biến dạng dẻo. Khi quay, chỉ có một số răng ở đầu hình elip của bánh răng linh hoạt được ăn khớp với bánh răng cứng và chỉ bằng cách này, bánh răng linh hoạt mới có thể tự do quay một Góc nhất định so với bánh răng cứng. Thông thường, bánh răng cứng được cố định, bộ tạo sóng hài được sử dụng làm đầu vào và bánh răng linh hoạt được kết nối với trục đầu ra.
Trong đó: z1 là số răng của bánh răng linh hoạt; z2 là số răng của bánh răng cứng. Giả sử rằng bánh răng cứng có 100 răng và bánh răng linh hoạt có ít hơn 2 răng, khi máy phát điều hòa quay 50 vòng, bánh răng linh hoạt quay 1 vòng, do đó chỉ có thể đạt được tỷ lệ giảm 1:50 một không gian nhỏ. Thông thường, bộ tạo sóng hài được lắp ở trục đầu vào và bánh răng linh hoạt được lắp ở trục đầu ra để đạt được tỷ số giảm bánh răng lớn.
4, bộ giảm tốc truyền động bánh xe cycloid
Truyền chong chóng cycloid là một loại phương thức truyền mới được phát triển trên cơ sở truyền con lắc kim. Vào những năm 1980, Nhật Bản đã phát triển bộ giảm tốc truyền động chong chóng cycloid cho các khớp rô-bốt. Hình 2-21 cho thấy sơ đồ đơn giản hóa của truyền động chong chóng cycloid.
Nó bao gồm cơ chế giảm hành tinh bánh răng hình trụ không liên tục và cơ chế giảm hành tinh bánh răng tròn. Bánh xe hành tinh không liên tục 6 được kết nối với trục khuỷu 5 như một đầu vào của bộ phận truyền động chong chóng tròn.
Nếu bánh xe trung tâm không liên tục 7 quay theo chiều kim đồng hồ, thì bánh răng hành tinh không liên tục quay ngược chiều kim đồng hồ cùng lúc và truyền bánh xe xích lô theo chuyển động phẳng qua trục khuỷu. Tại thời điểm này, bánh xe cycloid bị ràng buộc bởi bánh xe kim mà nó đang ăn khớp và trục của nó quay quanh trục của bánh xe kim đồng thời nó cũng quay theo hướng ngược lại, nghĩa là theo chiều kim đồng hồ. Đồng thời, nó đẩy cơ cấu đầu ra của khung hành tinh theo chiều kim đồng hồ qua trục khuỷu.