اصول، مزایا و معایب کاهنده RV و کاهنده هارمونیک
کاهش دهنده RV:
RV برای سه مفصل کمر و آرنج ربات های با گشتاور زیاد و برای ربات های صنعتی با بار زیاد از RV برای محور اول، دوم و سوم استفاده می شود. در مقایسه با کاهنده های هارمونیک، کلید کاهش دهنده های RV در فناوری پردازش و فناوری مونتاژ نهفته است. کاهنده RV دارای استحکام خستگی، سفتی و طول عمر بالاتری است. برخلاف انتقال هارمونیک، با افزایش زمان استفاده، دقت حرکت به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. از معایب آن وزن زیاد و ابعاد بزرگ است.
تصویر
▲کاهنده نوع RV-E▲
کاهنده هارمونیک:
کاهنده هارمونیک که برای ربات های صنعتی با بارهای کوچک یا محورهای انتهایی ربات های بزرگ استفاده می شود، نوعی دستگاه انتقال هارمونیک است. دستگاه انتقال هارمونیک شامل یک شتاب دهنده هارمونیک و یک کاهنده هارمونیک است. کاهنده هارمونیک عمدتاً شامل: اسپلاین صلب، فلکس اسپلاین، بلبرینگ و مولد موج است که هر چهار مورد ضروری هستند. در این میان، تعداد دندان های اسپلین سخت کمی بیشتر از فلکس اسپلین است. ویژگی های کاهنده هارمونیک برای ربات های کوچک اندازه کوچک، وزن سبک، ظرفیت باربری زیاد، دقت حرکت بالا و نسبت انتقال تک مرحله ای بزرگ است.
تصویر
▲کاهنده هارمونیک▲
هر دو مشبک با یک تفاوت دندانه کوچک. تفاوت این است که یک دنده کلید در هارمونیک ها انعطاف پذیر است. نیاز به تغییر شکل مکرر با سرعت بالا دارد، بنابراین نسبتاً شکننده است و ظرفیت باربری و عمر مفید محدودی دارد. RV معمولاً از چرخهای سیکلوئیدی استفاده میکند. هارمونیک ها برای استفاده از اشکال دندان در پیچ استفاده می شود. در حال حاضر برخی از تولید کنندگان از اشکال دندان دو قوس استفاده می کنند. این شکل دندان بسیار پیشرفته تر از این دندان است.
دو غول کاهش دهنده عبارتند از Nabtesco و Hamonica Drive. آنها تقریباً کاهش دهنده ربات های جهان را در انحصار خود دارند. هر دوی این کاهنده ها دارای دقت پردازش در سطح میکرون هستند. دستیابی به قابلیت اطمینان بالا در مرحله تولید انبوه دشوار است، چه رسد به کارکرد با سرعت بالا با هزاران دور و عمر طولانی.
کاهنده هارمونیک از چهار جزء اصلی تشکیل شده است: فلکس لاین، مولد موج، اسپلین صلب و یاتاقان.
قطر خارجی فلکس اسپلاین کمی کوچکتر از قطر داخلی اسپلین سخت است و معمولاً فلکس اسپلین 2 دندانه کمتر از اسپلین سفت دارد. شکل بیضوی مولد موج تعیین می کند که نقاط تماس دندانه فلکس اسپلاین و اسپلین صلب در دو طرف مخالف بین مرکز بیضی توزیع شده اند. در طول چرخش مولد موج، قسمت های تماس فلکس لاین و دندانه های دنده سفت شروع به مشبک شدن می کنند. برای هر چرخش 180 درجه ای در جهت عقربه های ساعت مولد موج، فلکس اسپلاین معادل یک چرخش خلاف جهت عقربه های ساعت اسپلین صلب با اختلاف تعداد دندانه است. در دو مکان متقارن 180 درجه، بیش از 30 درصد از کل دندان ها به طور همزمان درگیر می شوند که به انتقال گشتاور بالای آن نیز کمک می کند.
در مقایسه با کاهنده هارمونیک، انتقال RV یک انتقال جدید است. این بر اساس انتقال سیاره ای سنتی سنجاق آونگی توسعه یافته است. این نه تنها بر کاستی های انتقال سنجاق پاندولی عمومی غلبه می کند، بلکه دارای ویژگی های اندازه کوچک، وزن سبک است، دارای یک سری مزایای مانند محدوده نسبت انتقال بزرگ، عمر طولانی، دقت پایدار، راندمان بالا و انتقال صاف است. .
تصویر
کاهنده RV از یک چرخ دنده سیکلوئیدی و یک براکت سیاره ای تشکیل شده است. این به طور گسترده ای در ربات های صنعتی، ماشین ابزار، تجهیزات پزشکی و بسیاری از مزایای دیگر به دلیل اندازه کوچک، مقاومت در برابر ضربه قوی، گشتاور زیاد، دقت موقعیت یابی بالا، لرزش کوچک و نسبت کاهش زیاد استفاده می شود. تجهیزات تست، سیستم های دریافت ماهواره و سایر زمینه ها.
محفظه و چرخ پایه سیکلوئیدی کاهنده RV توسط فولاد جامد هدایت می شوند، بنابراین ظرفیت باربری قوی دارند. فلکس لاین کاهنده هارمونیک می تواند به طور پیوسته برای انتقال گشتاور تغییر شکل دهد. این نشان می دهد که کاهنده هارمونیک توانایی محدودی برای تحمل گشتاور و بارهای ضربه ای زیاد دارد، بنابراین به طور کلی در قسمت جلویی استفاده می شود.
2
مزایا و معایب کاهنده RV و کاهنده هارمونیک
کاهنده هارمونیک ساختاری ساده و فشرده دارد و برای مینیاتورسازی، کاربردهای بار کم و متوسط مناسب است.
کاهنده RV دارای استحکام خوب، مقاومت در برابر ضربه قوی، انتقال پایدار و دقت بالا است و برای کاربردهای بار متوسط و سنگین مناسب است. با این حال، کاهنده RV نیاز به انتقال گشتاور زیادی دارد و در برابر ضربه اضافه بار زیاد مقاومت می کند تا عمر کاری مورد انتظار را تضمین کند. این طراحی از یک ساختار نسبتاً پیچیده بیش از حد استفاده می کند که فرآیند تولید و کنترل هزینه را دشوار می کند. هیچ مولفه تنش تغییر شکل الاستیک در داخل کاهنده RV وجود ندارد، بنابراین می تواند گشتاور خاصی را تحمل کند. بلبرینگ کاهنده RV حلقه ضعیف آن است. هنگامی که نیرو اعمال می شود، به راحتی می توان از حد تنش یاتاقان تجاوز کرد و باعث ساییدگی یا پارگی غیرعادی یاتاقان شد. این مشکل در هنگام کار با سرعت بالا بیشتر نمایان می شود، بنابراین گشتاور نامی کاهنده RV با سرعت ورودی به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
3
آیا رابطه جایگزینی بین کاهنده ها وجود دارد؟
نمای گزاره:
کاهش دهنده RV نسبت به انتقال هارمونیک که معمولاً در روبات ها استفاده می شود، استحکام خستگی، سفتی و طول عمر بسیار بالاتری دارد و دقت عکس العمل ثابت است. برخلاف انتقال هارمونیک، با افزایش زمان استفاده، دقت حرکت به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. بنابراین، انتقال ربات با دقت بالا در بسیاری از کشورها بیشتر از کاهش دهنده های RV استفاده می کند. بنابراین، کاهنده های RV تمایل دارند به تدریج جایگزین کاهنده های هارمونیک در انتقال ربات های پیشرفته شوند.
این محصولات در برخی از مدل ها روابط جایگزینی دارند، اما این نوع کاهنده ها فقط می توانند جایگزینی جزئی داشته باشند. در بیشتر موارد، جایگزینی انواع کاهنده ها دشوار است. به عنوان مثال، از نظر نسبت سرعت، نسبت سرعت هارمونیک و RV بسیار بزرگتر از سیارات است، بنابراین میدان نسبت سرعت کوچک تحت سلطه سیارات است. البته، نسبت سرعت سیاره ای را می توان بزرگتر کرد، اما جایگزینی هارمونیک و RV دشوار است. برای مثال دیگر، از نظر صلبیت، صلبیت سیاره ای و RV بهتر از هارمونیک است. در شرایط استفاده که منعکس کننده سفتی است، عملکرد خوب هارمونیک ها دشوار است.
ویژگی کاهنده هارمونیک سبک و کوچک بودن آن است که دستیابی به آن برای سیاره ای و RV از این نظر دشوار است. بنابراین، انواع کاهنده ها را تنها در برخی موارد می توان جایگزین کرد، اما اینکه یک محصول به طور کامل جایگزین محصول دیگر شود، غیرواقعی است.
دیدگاه مخالف:
انواع مختلف کاهنده ها نمی توانند جایگزین یکدیگر شوند، اما یک رابطه مکمل دارند.
دو انتقال، RV و هارمونیک، مکمل یکدیگر هستند، اما شکل گیری رقابت محلی در زمینه کاربردهای بار متوسط و کم پس از بهینه سازی طراحی سازه و پیشرفت های فرآیند ساخت را رد نمی کند.
