Industrieroboter sind eine leuchtende Perle im modernen Industriezeitalter, sie beleuchten den effizienten Weg der modernen Unternehmensproduktion und ermöglichen kontinuierliche Kostensenkung und Effizienzsteigerung im industriellen Produktionsprozess. Was verleiht Industrierobotern übermenschliche Fähigkeiten und unterstützt ihren effizienten Betrieb? Dies ist ein komplexes System, das mehrere Entschlüsselungsebenen erfordert.
Lassen Sie uns heute eine der Kernkomponenten von Industrierobotern untersuchen: den harmonischen Reduzierer. Harmonische Reduzierer spielen eine ähnliche Rolle wie das menschliche Gelenksystem und sind die Kernkomponenten für eine effektive Bewegung und präzise Steuerung von Industrierobotern. Harmonischer Reduzierer ist eine gebräuchliche Bezeichnung für harmonischen Getriebeantrieb. Harmonische Getriebegetriebe können tatsächlich sowohl zum Abbremsen als auch zum Beschleunigen verwendet werden, aber aufgrund ihres großen Übersetzungsverhältnisses (normalerweise 50–160) werden sie häufig zum Abbremsen in Industrierobotern, CNC-Werkzeugmaschinen und anderen elektromechanischen Produkten verwendet und werden allgemein als harmonische Untersetzungsgetriebe bezeichnet.
In der menschlichen Körperstruktur ist das Gelenksystem der Teil, der die Knochen verbindet und es dem Menschen ermöglicht, verschiedene flexible Bewegungen und Aktionen auszuführen. Das Gelenksystem kann Knochen unter der Wirkung von Muskeln drehen und bewegen, wodurch der menschliche Körper komplexe Bewegungen wie Gehen, Laufen, Gewichtheben usw. ausführen kann. Das Gelenksystem spielt eine Rolle bei der Übertragung und Verzögerung menschlicher Bewegungen und ermöglicht es dem menschlichen Körper, verschiedene Aufgaben effizient zu erledigen.
Eine ähnliche Rolle spielen Oberschwingungsreduzierer auch bei Industrierobotern. Es entspricht dem „Gelenksystem“ des Roboters, das verschiedene Komponenten des Roboters verbindet und es dem Roboter ermöglicht, Bewegungen und Aktionen mit hoher Präzision und Effizienz auszuführen. Harmonische Reduzierer sorgen für eine präzise Verzögerungsübertragung, genau wie das menschliche Gelenksystem die Rotation und Bewegung von Knochen bewirkt, und ermöglichen Industrierobotern eine präzise Positionierung, Montage und effiziente Bewegung. Die kompakte Struktur und die hohe Drehmomentübertragungsfähigkeit von harmonischen Untersetzungsgetrieben sowie die Flexibilität und Stärke des menschlichen Gelenksystems ermöglichen es Robotern, sich an unterschiedliche Arbeitsumgebungen anzupassen und verschiedene Aufgaben zu bewältigen.
Der harmonische Reduzierer besteht hauptsächlich aus drei Grundkomponenten: starrem Rad, flexiblem Rad und harmonischem Generator. Eines der starren Räder, flexiblen Räder und Oberwellengeneratoren kann beliebig fixiert werden, während die anderen beiden Komponenten mit dem Eingang verbunden werden können (aktiv) und die andere als Ausgang (passiv) verwendet werden kann, um eine Verzögerung oder Beschleunigung zu erreichen.
1. Circular Spline: Eine glatte Metallscheibe mit einer festen Anzahl von Zähnen. Das starre Rad kämmt normalerweise mit den Außenzähnen des flexiblen Zahnrads, was bei der Drehmomentübertragung und der Erhöhung der Ausgangssteifigkeit des Untersetzungsgetriebes eine Rolle spielt.
2. FlexSpline: Flexible Zahnräder sind eine der Kernkomponenten von harmonischen Untersetzungsgetrieben und bestehen aus weichem Metall oder elastischen Materialien. In der Regel handelt es sich um ein Riffelzahnrad ohne feste Zähnezahl. Flexible Zahnräder können sich unter Krafteinwirkung elastisch verformen und dienen der Übertragung von Drehmomenten und der Erzielung einer Verzögerung.
3. Wellengenerator: Eine Schlüsselkomponente, die in harmonischen Reduzierern eine Verformung erzeugt. Es besteht aus einer oder mehreren Exzenterwellen, Nocken und Rollen. Wenn sich die Eingangswelle dreht, werden die Nocken und Rollen des Harmonic-Generators periodisch verformt, wodurch sich die Wellen auf dem flexiblen Zahnrad verdrehen und verformen.
Wie erzeugt die Kombination dieser drei Grundkomponenten eine variable Geschwindigkeit? Wenn es um den Aufbau und das Funktionsprinzip von Oberschwingungsreduzierern geht, können wir Wippe-Vergnügungsgeräte als visuelles Beispiel zur Erläuterung verwenden.
Stellen Sie sich vor, Sie spielen auf einer Wippe im Park. Die Wippe besteht aus zwei Brettern, ein Brett hat einen Sitz, auf dem Sie sitzen können, und das andere Brett hat einen Sitz, auf dem ein Freund sitzen kann. Ihr Ziel ist es, durch eine Wippe Kraft aufeinander zu übertragen und sich dadurch gegenseitig zu heben oder zu senken.
1. Flexible Zahnräder sind wie Wippen: Bei harmonischen Untersetzungsgetrieben wirken flexible Zahnräder wie Wippen. Es besteht aus weichen Materialien, genau wie das Brett einer Wippe. Flexible Zahnräder sind mit der Eingangs- und Ausgangswelle verbunden und übertragen die Kraft der Eingangswelle auf die Ausgangswelle.
2. Das starre Rad ist wie Ihr Freund: Bei einem harmonischen Untersetzungsgetriebe ist das starre Rad wie Ihr Freund, der auf einem anderen Brett sitzt. Ein starres Rad ist ein scheibenförmiges Metallbauteil mit einer festen Anzahl von Zähnen. Es greift in die Außenzähne des flexiblen Zahnrads ein, genau wie Sie und Ihre Freunde auf den beiden Enden einer Wippe sitzen.
3. Der Harmonic-Generator ist wie Ihre Aktion: Der Harmonic-Generator ist wie Ihre Aktion auf einer Wippe. Wenn Sie und Ihr Freund die Wippe abwechselnd auf und ab bewegen, erfährt die Wippe periodische Verformungen, ähnlich der Verformung, die durch die Nocke und Rolle eines Harmonischengenerators verursacht wird.
Durch die Verwendung eines harmonischen Generators zur periodischen Verformung des flexiblen Zahnrads ändert sich die Form des flexiblen Zahnrads periodisch und kämmt mit den Innenzähnen des starren Rads. Auf diese Weise werden Ihre Einwirkungen auf die Wippe (Verformung des harmonischen Generators) auf die andere Seite (flexibles Getriebe) übertragen, wodurch ein Gleichgewicht und eine Kraftübertragung der Wippe erreicht werden, genau wie der harmonische Reduzierer eine Verzögerung und Drehmomentübertragung von der Eingangswelle auf die Abtriebswelle erreicht.
Bei harmonischen Untersetzungsgetrieben führt die vom Harmonischengenerator erzeugte Verformung auch dazu, dass sich die Form des flexiblen Zahnrads periodisch ändert und in die Innenverzahnung des starren Rads eingreift. Auf diese Weise wird die Drehbewegung der Eingangswelle (z. B. die Drehzahl des Motors) auf das flexible Zahnrad übertragen, und durch den Eingriff zwischen dem flexiblen Zahnrad und dem starren Rad wird die Verzögerung und Drehmomentübertragung der Ausgangswelle erreicht. Dieser Verformungs- und Eingriffsprozess bewirkt die Übertragung und Verschiebung von Kraft, genau wie die Aktionen von Ihnen und Ihren Freunden auf einer Wippe die Übertragung und Verschiebung von Kraft bewirken.
Das Prinzip der variablen Geschwindigkeit des harmonischen Untersetzungsgetriebes ist die vom harmonischen Generator erzeugte periodische Verformung, die die Form des flexiblen Zahnrads verändert und dadurch eine Drehmomentübertragung und einen variablen Geschwindigkeitseffekt von der Eingangswelle zur Abtriebswelle erreicht.
Die Rolle von Oberschwingungsreduzierern in Industrierobotern ist nicht zu unterschätzen, da sie bei Industrierobotern eine wichtige Rolle spielen
1. Präzise Verzögerungsübertragung
Industrieroboter benötigen eine hochpräzise Bewegungs- und Positionssteuerung, um präzise Arbeitsaufgaben zu erfüllen. Harmonische Untersetzungsgetriebe verfügen über hochpräzise Übertragungseigenschaften und können präzise Untersetzungsverhältnisse liefern, wodurch Roboterbewegungen gleichmäßiger und präziser werden.
2. Hohe Drehmomentübertragungsfähigkeit
Industrieroboter müssen typischerweise große Lasten und Drehmomente bewältigen. Harmonische Untersetzungsgetriebe können eine hohe Drehmomentübertragungsfähigkeit bei relativ geringem Volumen und Gewicht erreichen und Robotern ausreichend Leistung für die Ausführung verschiedener Aufgaben geben.
3. Kompakte Struktur
Industrieroboter verfügen typischerweise über begrenzte Platzverhältnisse und benötigen kompakte Übertragungsgeräte. Die kompakte Struktur von Oberschwingungsreduzierern nimmt weniger Platz ein und bietet mehr Flexibilität und Freiheitsgrade bei der Konstruktion von Industrierobotern.