ประการแรก กลไกการส่งผ่านเชิงเส้น
กลไกการส่งเชิงเส้นตรงที่ใช้กันทั่วไปในหุ่นยนต์อุตสาหกรรมสามารถสร้างขึ้นได้โดยตรงจากกระบอกสูบหรือกระบอกไฮดรอลิกและลูกสูบ และยังสามารถแปลงโดยการเคลื่อนที่แบบหมุนโดยใช้เฟืองและแร็ค น็อตบอลสกรู และองค์ประกอบการส่งอื่นๆ
1. คู่มือข้อต่อแบบปริซึม
ไกด์ข้อต่อแบบปริซึมสามารถมีบทบาทในการรับรองความถูกต้องของตำแหน่งและการนำทางระหว่างการเคลื่อนไหว
รางร่วมแบบปริซึมมีห้าชนิด: รางเลื่อนธรรมดา รางเลื่อนแรงดันไฮดรอลิกไดนามิก รางเลื่อนแรงดันคงที่ไฮดรอลิก รางลอยอากาศ และรางเลื่อน
ในปัจจุบัน คู่มือการกลิ้งประเภทที่ 5 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ดังที่แสดงในรูปที่ 2-15 โครงสร้างของคู่มือการกลิ้งที่รวมมานั้นรองรับโดยที่นั่งรองรับ ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับระนาบใดๆ ได้อย่างง่ายดาย ในเวลานี้ ปลอกจะต้องเปิดออกและฝังอยู่ใน ram ซึ่งไม่เพียงเพิ่มความแข็ง แต่ยังช่วยให้เชื่อมต่อกับส่วนประกอบอื่นๆ ได้ง่ายขึ้น
2. อุปกรณ์แร็คแอนด์พิเนียน
ในอุปกรณ์แร็คแอนด์พีเนียน (รูปภาพ 2-16) หากแร็คยึดอยู่กับที่ เมื่อเฟืองหมุน เพลาเฟืองและแผ่นลากจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงตามทิศทางของแร็ค ด้วยวิธีนี้ การเคลื่อนที่แบบหมุนของเกียร์จะถูกแปลงเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นของแผ่นแดรก แผ่นลากรองรับโดยไกด์ร็อดหรือรางนำ และส่วนต่างกลับของอุปกรณ์มีขนาดใหญ่
3, บอลสกรูและน็อต
บอลสกรูมักใช้ในหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเนื่องจากมีแรงเสียดทานต่ำและตอบสนองการเคลื่อนไหวได้รวดเร็ว
เนื่องจากลูกบอลหลายลูกวางอยู่ในร่องสกรูของน็อตบอลสกรู บอลสกรูอาจมีแรงเสียดทานแบบกลิ้งในกระบวนการส่งกำลัง และแรงเสียดทานมีขนาดเล็ก ดังนั้นประสิทธิภาพการส่งจึงสูง และปรากฏการณ์คืบคลานสามารถกำจัดได้ในระดับต่ำ ความเร็ว. สามารถกำจัด backslip ได้โดยใช้พรีโหลดระหว่างการประกอบ
ดังที่แสดงในรูป 2-17 ลูกบอลในน็อตบอลสกรูจะหมุนเวียนผ่านร่องตัวนำการเจียรเพื่อถ่ายโอนการเคลื่อนไหวและกำลัง และประสิทธิภาพการส่งผ่านของบอลสกรูจะสูงถึง 90 เปอร์เซ็นต์
4 กระบอกความดันของเหลว (ก๊าซ)
กระบอกของเหลว (ก๊าซ) เป็นปั๊มไฮดรอลิก (เครื่องอัดอากาศ) ส่งออกพลังงานแรงดันเป็นพลังงานกล ทำการเคลื่อนที่แบบลูกสูบเชิงเส้นของแอคชูเอเตอร์ การใช้กระบอกของเหลว (ก๊าซ) สามารถบรรลุการเคลื่อนที่เชิงเส้นได้อย่างง่ายดาย กระบอกสูบของเหลว (แก๊ส) ส่วนใหญ่ประกอบด้วยกระบอกสูบ ฝาครอบกระบอกสูบ ลูกสูบ ก้านลูกสูบ และอุปกรณ์ปิดผนึกและส่วนประกอบอื่นๆ ลูกสูบและกระบอกสูบใช้การทำงานร่วมกันอย่างแม่นยำในการเลื่อน และน้ำมันแรงดัน (อากาศอัด) เข้าจากปลายด้านหนึ่งของกระบอกสูบของเหลว (แก๊ส) และดันลูกสูบไปที่ปลายอีกด้านของกระบอกสูบของเหลว (แก๊ส) เพื่อให้ได้เส้นตรง ความเคลื่อนไหว. โดยการปรับทิศทางการไหลและอัตราการไหลของน้ำมันไฮดรอลิก (อากาศอัด) เข้าสู่กระบอกสูบของเหลว (ก๊าซ) สามารถควบคุมทิศทางและความเร็วของการเคลื่อนที่ของกระบอกสูบของเหลว (ก๊าซ) ได้
สองกลไกการส่งกำลังแบบหมุน
โดยทั่วไป มอเตอร์สามารถสร้างการเคลื่อนที่แบบหมุนได้โดยตรง แต่แรงบิดเอาต์พุตจะน้อยกว่าแรงบิดที่ต้องการ และความเร็วจะสูงกว่าความเร็วที่ต้องการ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้เกียร์ อุปกรณ์ส่งกำลังแบบสายพาน หรือกลไกการส่งผ่านการเคลื่อนไหวอื่นๆ เพื่อเปลี่ยนความเร็วที่สูงขึ้นให้เป็นความเร็วที่ต่ำลงและรับแรงบิดที่มากขึ้น การถ่ายโอนและการเปลี่ยนแปลงของการเคลื่อนไหวต้องทำอย่างมีประสิทธิภาพและไม่ลดทอนคุณลักษณะที่ต้องการของระบบหุ่นยนต์ รวมถึงความแม่นยำของตำแหน่ง ความแม่นยำของตำแหน่งซ้ำๆ และความน่าเชื่อถือ การส่งและการแปลงการเคลื่อนไหวสามารถทำได้โดยกลไกการส่งต่อไปนี้
1.คู่เกียร์
คู่เกียร์ไม่เพียงส่งการเคลื่อนที่เชิงมุมและความเร็วเชิงมุมเท่านั้น แต่ยังส่งแรงและแรงบิดได้อีกด้วย เกียร์หนึ่งติดตั้งอยู่บนเพลาอินพุต และอีกเกียร์หนึ่งติดตั้งอยู่บนเพลาขาออก จะได้ว่าจำนวนฟันเฟืองแปรผกผันกับความเร็วของมัน [สมการ (2-1)] และอัตราส่วนของแรงบิดเอาต์พุตต่อแรงบิดอินพุตเท่ากับอัตราส่วนของฟันเอาต์พุตต่อฟันอินพุต [ สมการ (2-2)].
2. อุปกรณ์ส่งสายพานแบบซิงโครนัส
ในหุ่นยนต์อุตสาหกรรม การส่งผ่านสายพานแบบซิงโครนัสส่วนใหญ่จะใช้เพื่อถ่ายโอนการเคลื่อนที่ระหว่างแกนคู่ขนาน พื้นผิวสัมผัสของสายพานซิงโครนัสและมู่เล่ย์ทำจากรูปร่างฟันที่สอดคล้องกัน และกำลังถูกถ่ายโอนโดยการประกบกัน ระยะห่างของฟันจะแสดงด้วยระยะพิทช์แบบวงกลม t เมื่อห่อหุ้มรอก
โดยที่: n1 ความเร็วล้อหลัก (รอบ/นาที); n2 คือความเร็วล้อแบบพาสซีฟ (รอบ/นาที); z1 จำนวนฟันของล้อหลัก z2 คือจำนวนฟันของล้อแบบพาสซีฟ
ข้อดีของการส่งผ่านสายพานแบบซิงโครนัส: ไม่มีการส่งแบบเลื่อน, อัตราส่วนการส่งที่ถูกต้อง, การส่งผ่านที่เสถียร; อัตราส่วนความเร็วที่หลากหลาย ความตึงเครียดเริ่มต้นเล็กน้อย เพลาและตลับลูกปืนไม่รับน้ำหนักมากเกินไป อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดด้านการผลิตและการติดตั้งของกลไกการส่งผ่านนี้เข้มงวด และข้อกำหนดด้านวัสดุของสายพานก็สูงกว่าเช่นกัน ดังนั้นต้นทุนจึงสูงขึ้น การส่งผ่านสายพานแบบซิงโครนัสเหมาะสำหรับการส่งผ่านระหว่างมอเตอร์และตัวลดอัตราส่วนการลดลงสูง
3. เกียร์ฮาร์มอนิก
ในปัจจุบัน 60 เปอร์เซ็นต์ ~ 70 เปอร์เซ็นต์ของข้อต่อแบบหมุนของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมขับเคลื่อนด้วยเฟืองฮาร์มอนิก
เฟืองขับฮาร์มอนิกประกอบด้วยสามส่วนหลัก ได้แก่ เฟืองแข็ง เครื่องกำเนิดฮาร์มอนิก และเฟืองยืดหยุ่น
เมื่อทำงานเฟืองแข็ง 6 จะได้รับการแก้ไขและฟันทั้งหมดจะกระจายไปตามเส้นรอบวงและเฟือง 5 ที่ยืดหยุ่นพร้อมวงแหวนเฟืองด้านนอก 2 จะหมุนไปตามวงแหวนเฟืองด้านใน 3 ของเฟืองแข็ง เฟืองแบบยืดหยุ่นมีฟันน้อยกว่าเฟืองแบบแข็ง 2 ซี่ ดังนั้นเฟืองแบบยืดหยุ่นจะหมุนมุมที่สอดคล้องกันของฟันทั้งสองซี่ในทิศทางตรงกันข้ามตามการหมุนแต่ละครั้งของเฟืองแบบแข็ง
เครื่องกำเนิดฮาร์มอนิก 4 มีโปรไฟล์เป็นวงรี และลูกบอลที่ติดตั้งอยู่จะใช้เพื่อรองรับเฟืองแบบยืดหยุ่น และเครื่องกำเนิดฮาร์มอนิกจะขับเคลื่อนเฟืองแบบยืดหยุ่นให้หมุนและทำให้พลาสติกเสียรูป เมื่อทำการเลี้ยว ปลายรูปวงรีของเฟืองยืดหยุ่นเพียงไม่กี่ซี่เท่านั้นที่ประกบกับเฟืองแข็ง และด้วยวิธีนี้เฟืองยืดหยุ่นเท่านั้นที่สามารถหมุนมุมที่กำหนดได้อย่างอิสระเมื่อเทียบกับเฟืองแข็ง โดยปกติแล้วเกียร์แบบแข็งจะได้รับการแก้ไข เครื่องกำเนิดฮาร์มอนิกจะใช้เป็นอินพุต และเกียร์แบบยืดหยุ่นจะเชื่อมต่อกับเพลาขาออก
โดยที่: z1 คือจำนวนฟันของเฟืองแบบยืดหยุ่น z2 คือจำนวนฟันของเฟืองแข็ง สมมติว่าเฟืองแข็งมีฟัน 100 ซี่และเฟืองอ่อนมีฟันน้อยกว่า 2 ซี่ เมื่อเครื่องกำเนิดฮาร์มอนิกหมุน 50 รอบ เฟืองยืดหยุ่นจะหมุน 1 รอบ ดังนั้นอัตราส่วนการลดลงของ 1:50 สามารถรับได้โดยการรับเท่านั้น พื้นที่ขนาดเล็ก โดยปกติแล้ว เครื่องกำเนิดฮาร์มอนิกจะถูกติดตั้งในเพลาอินพุต และติดตั้งเกียร์แบบยืดหยุ่นในเพลาเอาท์พุตเพื่อให้ได้อัตราทดเกียร์ที่มาก
4, ตัวลดแรงขับล้อพินไซโคลิด
Cycloid pinwheel Transmission เป็นโหมดการส่งรูปแบบใหม่ที่พัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของการส่งลูกตุ้มแบบเข็ม ในทศวรรษที่ 1980 ญี่ปุ่นได้พัฒนาตัวลดเกียร์แบบหมุนของไซโคลลิดสำหรับข้อต่อของหุ่นยนต์ รูปที่ 2-21 แสดงไดอะแกรมอย่างง่ายของการส่งผ่านของไซโคลพินวีล
ประกอบด้วยกลไกการลดเกียร์ของดาวเคราะห์ทรงกระบอกและกลไกการลดดาวเคราะห์ของ cycloid pinwheel ล้อดาวเคราะห์หมุนวน 6 เชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยง 5 เป็นอินพุตไปยังส่วนส่งกำลังของวงล้อไซโคลลอยด์
หากล้อกลางหมุนวน 7 หมุนตามเข็มนาฬิกา เฟืองดาวเคราะห์หมุนวนจะหมุนทวนเข็มนาฬิกาพร้อมกันและขับเคลื่อนล้อไซโคลิดในการเคลื่อนที่แนวระนาบผ่านเพลาข้อเหวี่ยง ในขณะนี้ วงล้อไซโคลลิดถูกบังคับโดยวงล้อเข็มที่มีส่วนร่วม และแกนของมันจะหมุนรอบแกนของวงล้อเข็มในขณะที่หมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามเช่นกัน นั่นคือ ตามเข็มนาฬิกา ในขณะเดียวกันก็ดันกลไกเอาต์พุตของเฟรมดาวเคราะห์ตามเข็มนาฬิกาผ่านเพลาข้อเหวี่ยง