كمكون أساسي للروبوتات الصناعية ، تتطلب مخفضات الدقة للروبوتات خصائص مثل سلاسل النقل القصيرة ، والحجم الصغير ، والطاقة العالية ، والوزن الخفيف ، والتحكم السهل مقارنة بالمخفضات العامة.
هناك نوعان رئيسيان من المخفضات المستخدمة على نطاق واسع في الروبوتات المفصلية: مخفضات RV والمخفضات التوافقية.
مبدأ ومزايا وعيوب مخفض RV والمخفض التوافقي:
مخفض RV:
يستخدم للمفاصل الثلاثة للأرجل والخصر ومرفق الروبوتات ذات عزم الدوران العالي ، وللروبوتات الصناعية ذات الأحمال العالية ، يتم استخدام RV للمحاور الأول والثاني والثالث. بالمقارنة مع المخفضات التوافقية ، فإن مفتاح مخفضات RV يكمن في عمليات التصنيع والتجميع. تتميز مخفضات RV بقوة إجهاد أعلى وصلابة وعمر افتراضي ، على عكس المحركات التوافقية ، والتي تقلل بشكل كبير من دقة الحركة بمرور الوقت. عيوبها هي الوزن الثقيل والأبعاد الكلية الأكبر.
المخفض التوافقي:
يستخدم المخفض التوافقي للروبوتات الصناعية ذات الأحمال الصغيرة أو الروبوتات الكبيرة ذات الأعمدة المتعددة في النهاية ، وهو نوع من أجهزة النقل التوافقي ، والتي تشمل المسرع التوافقي والمخفض التوافقي. تشمل المخفضات التوافقية بشكل أساسي: العجلات الصلبة ، والعجلات المرنة ، والمحامل ، والمولدات الموجية ، وكلها لا غنى عنها. من بينها ، عدد أسنان العجلة الصلبة أكبر قليلاً من عدد أسنان العجلة المرنة. خصائص المخفضات التوافقية المستخدمة في الروبوتات الصغيرة هي الحجم الصغير ، والوزن الخفيف ، والقدرة العالية على التحمل ، ودقة الحركة العالية ، ونسبة النقل الكبيرة أحادية المرحلة.
كلاهما متشابك مع اختلافات صغيرة في الأسنان ، لكن الاختلاف هو أن الترس الرئيسي في التوافقيات مرن ويتطلب تشوهًا متكررًا عالي السرعة ، لذلك فهو هش نسبيًا ، مع قدرة تحمل وعمر محدود. عادةً ما تستخدم RV دواليب دائرية ، بينما تستخدم التوافقيات لاستخدام ملفات تعريف الأسنان الملتوية. تستخدم بعض الشركات المصنعة الآن مقاطع الأسنان ذات القوس المزدوج ، والتي تعد أكثر تقدمًا من الملتف.
عملاقا مخفضات السرعة هما Nabtesco و Harmonica Drive ، اللذان يحتكران تقريبا مخفضات سرعة الروبوت العالمية. يتمتع كلا النوعين من المخفضات بدقة تصنيعية على مستوى الميكرومتر ، مما يجعل من الصعب تحقيق موثوقية عالية أثناء الإنتاج الضخم وحده ، ناهيك عن التشغيل عالي السرعة لعدة آلاف من الثورات ، وله أيضًا عمر طويل.
يتكون المخفض التوافقي من أربعة مكونات أساسية: "العجلة المرنة ، المولد الموجي ، العجلة الصلبة ، والمحمل".
يكون القطر الخارجي للعجلة المرنة أصغر قليلاً من القطر الداخلي للعجلة الصلبة ، وعادةً ما تحتوي العجلة المرنة على سنين أقل من العجلة الصلبة. يحدد الشكل الإهليلجي لمولد الموجة أن نقاط تلامس السن للعجلة المرنة والعجلة الصلبة موزعة على جانبين متقابلين بين مركز القطع الناقص. أثناء دوران مولد الموجة ، يبدأ جزء التلامس بين الترس المرن وأسنان التروس الصلبة في التشابك. يدور مولد الموجة 180 درجة في اتجاه عقارب الساعة ، والعجلة المرنة تعادل عجلة جامدة تدور عكس اتجاه عقارب الساعة بفارق سن واحد. في موقعين متماثلين 180 درجة ، أكثر من 30 في المائة من العدد الإجمالي لشبكات الأسنان في وقت واحد ، مما يخلق أيضًا انتقالًا عاليًا لعزم الدوران.
بالمقارنة مع المخفضات التوافقية ، فإن ناقل الحركة RV هو نوع جديد من ناقل الحركة ، والذي تم تطويره على أساس ناقل الحركة الكوكبي ذي الإبرة التقليدية. إنه لا يتغلب فقط على أوجه القصور في نقل الإبرة العامة ، ولكن لديه أيضًا سلسلة من المزايا مثل الحجم الصغير والوزن الخفيف ونطاق نسبة النقل الكبير وعمر الخدمة الطويل والدقة المستقرة والكفاءة العالية والنقل المستقر.
تتكون مخفضات RV من دواليب دائرية ودعامات كوكبية ، وتستخدم على نطاق واسع في الروبوتات الصناعية ، وأدوات الآلات ، ومعدات الاختبار الطبية ، وأنظمة استقبال الأقمار الصناعية ، وغيرها من المجالات نظرًا لمزاياها مثل الحجم الصغير ، ومقاومة الصدمات القوية ، وعزم الدوران العالي ، والعزم العالي دقة تحديد المواقع ، والاهتزاز المنخفض ، ونسبة التخفيض الكبيرة.
يتم نقل الغلاف والترس الدائري لمخفض RV من خلال الفولاذ الصلب ، وبالتالي يتمتع بقدرة تحمل حمولة قوية. يمكن للعجلات المرنة للمخفضات التوافقية أن تتشوه باستمرار لنقل عزم الدوران ، مما يحدد القدرة المحدودة للمخفضات التوافقية على تحمل عزم الدوران الكبير وأحمال الصدمات ، لذلك يتم استخدامها بشكل عام في الواجهة الأمامية.
مزايا وعيوب كل من RV والمخفضات التوافقية
المخفض التوافقي له هيكل بسيط ومضغوط ، ومناسب للتطبيقات مع التصغير ، والأحمال المنخفضة والمتوسطة.
تتميز مخفضات RV بصلابة جيدة ، ومقاومة تأثير قوية ، ونقل مستقر ، ودقة عالية ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات الأحمال المتوسطة إلى الثقيلة. ومع ذلك ، تحتاج مخفضات RV إلى نقل كمية كبيرة من عزم الدوران ، وتحمل قدر كبير من تأثير الحمل الزائد ، وضمان عمر العمل المتوقع. لذلك ، يتم استخدام هياكل معقدة نسبيًا على تحديد المواقع في التصميم ، مما يجعل عمليات التصنيع والتحكم في التكاليف صعبة. لا توجد مكونات تحمل تشوه مرنة داخل مخفض RV ، لذلك يمكنه تحمل قدر معين من عزم الدوران. إن محمل مخفض RV هو رابطه الضعيف ، ومن السهل تجاوز حد قدرة التحمل عند تعرضه للقوة ، مما يؤدي إلى تآكل غير طبيعي أو كسر المحمل. تكون هذه المشكلة أكثر وضوحًا أثناء التشغيل عالي السرعة ، وبالتالي فإن عزم الدوران المقدر لمخفض RV يتناقص بشكل كبير مع سرعة الإدخال.