RV-Verlaagder teenoor Harmoniese Drywing in ABB-robots
Wanneer sommige mense vir die eerste keer kontak maak met ABB industriële robotte, is hul oë gefokus op beheerkas, servo-motors en onderwysbedieningspaneel. Maar eintlik beweeg ’n robot aan die einde ‘stabiel of nie, akkuraat of nie, duursaam of nie’, en die wortel van hierdie eienskappe is werklik weggesteek in die gewrigte – dit is daardie paar verlaaghefbome.
Die meeste kollegas wat ABB-robotte onderhou, het hierdie versnellerervaring al gehad: nadat ’n robot ’n paar jaar oud is, begin probleme soos baanafwyking, onstabiele laslasy, skudbeweging, geraas en ou posisie-afwyking stadig verskyn; en nadat ’n volledige inspeksie van die gewrigte gedoen is, word die spoedverlaaghefboom in die gewrigte dikwels uitgehaal. Die twee mees algemene tipes verlaaghefbome wat in die kopgewrigte van ABB-robotte gebruik word, is die RV-verlaaghefboom en die harmoniese verlaaghefboom.
Klante vra dikwels: "Wat is die verskil tussen hierdie twee verminderders?", "Hoekom moet ABB dit doen? Hoekom gebruik ABB RV vir sommige asse en harmoniese verminderders vir ander?" "Watter een is meer duursaam?" "Watter een is meer akkuraat?" Vandag gaan ons met u praat, suiwer vanuit die ervaring in die werkswinkel. 
Verminderinggearkas in die robot is uiteindelik wat om te maak
Industriële robot-servomotors, draai dit op wat vinnig is, maar daar is 'n noodlottige probleem – vinnige draai is nie gelykstaande aan groot krag nie. Tydens werklike werking wil die robot lae spoed, hoë wringkrag, hoë presisie en ook stabiele uitset hê. Dink daaroor: tydens lasmetaalwerk moet die beweging baie glad wees om die lasnaad te volg; wanneer honderde pond se werkstukke hanteer word, moet die gewrigte die krag kan weerstaan sonder om te skud. Wat die ratkas doen, is om die motor se onnodige spoed te verlaag, die krag te versterk en ook die uitsetas presies op die regte posisie te laat stop. Daarom kan jy die verminderder beskou as 'n "kragversterker" en 'n "presisie-poortwagter" in die gewrigte. Baie ABB-robots vertoon duidelike tekens van versletenheid van die verminderder: die bewegingsbaan word toenemend onstabiel, die herhaalbare posisioneringsfout neem daagliks toe, die arm begin skud, versnelling en vertraging vind een na die ander plaas, die lasmetaalkwaliteit verswak voortdurend, en sterk punte lei direk tot alarmtoestande wat uiteindelik tot volledige uitval lei.
RV-verminderaar: stewige en anti-vervaardigingsdraer
Wat is die rol van die RV-verminderaar? Baie mense noem dit ook 'n sikloïed-verminderaar. Die beste ding oor hierdie toestel is net een ding: dit is styf, en dit is veral weerstandsbewys teen vervaardiging. Dit word gebruik in swaar-gebruik industriële robotte om die balk te dra, soos dié wat las, hanteer, paletiseer en las van groot ABB-robotte doen, veral by die basis, arm en gewrigte van die arm — die mees onbarmhartige gewrigte — waar die maag gewoonlik met 'n RV-verminderaar belas is. Jy dink tog: 'n groot ABB-robot se hele arm wat opswaai — hoe groot moet nie die traagheidskrag wees wat deur die verskeie lager by die basis gedra word nie? As die verminderder nie stewig genoeg daar is nie, sal die hele robot werk soos 'n dronk persoon wat swaai. Die sterkste deel van die RV-verminderaar is hierdie harde been.
Hoekom is die RV-verminderaar so sterk? Dit het iets te doen met sy binne-struktuur. 'n Gewone ratverminderaar het op dieselfde tyd dalk een of twee tande wat krag uitoefen, maar die RV is nie dieselfde nie – dit het baie tande wat gelyktydig in aanraking is, sodat die krag versprei word. Dit is soos 'n groep mense wat saam iets swaar optel, eerder as om op een persoon te staat om dit te dra. Op hierdie manier is die krag eenvormig, die weerstand teen impak is sterk, en die risiko van tandbreuk is ook klein; dit kan ook vir 'n lang tyd swaar werk verrig sonder om instabiel te raak. Dit is hoekom baie ABB se swaarlastrobot-RV-verminderaars vir baie jare gebruik kan word. Dit is veral duidelik in motorlaswerkswinkels waar hierdie ABB-lasrobots elke dag meer as tien ure werk en vir verskeie jare aaneenlopend draai – dikwels is dit nie die beheerder wat eerste uitval nie, maar eerder die meganiese gewrigte wat stadig 'n spasie afsly. Maar in die algemeen is die totale leeftyd van die RV-verminderaar werklik baie lank.
Harmoniese verminderder: gebore vir 'n "uiterste akkuraatheid".
Die harmoniese verminderder is 'n heeltemal ander benadering as die RV, wat ontwerp is om 'n "geboude" struktuur te wees, terwyl die harmoniese verminderder ontwerp is vir "uiterste akkuraatheid". Die harmoniese verminderder het baie duidelike eienskappe: klein grootte, liggewig, terugslag is uiters laag — so laag dat dit amper weglaatbaar is — en hoë presisie wat skrikwekkend is. As jy dus na die pols van die ABB-robot kyk, sal jy sien dat hierdie asse, veral naby die werktuig-einde van die afdelings (soos by verfwerk, presiese montering, die vasvat van klein onderdele en in die elektroniekbedryf met robots), amper almal harmoniese verminderders gebruik. Die beskikbare ruimte in daardie area is reeds baie beperk, en die vereiste vir bewegingspresisie is buitengewoon hoog, wat beteken dat die harmoniese verminderder net die regte oplossing is.
Hoekom kan die harmoniese verminderder so akkuraat wees? Die sleutel lê in die feit dat dit amper geen oordragopening het nie, wat ons dikwels 'terugslag' noem. Baie gewone verminderders het hierdie probleem: die motor-kant beweeg 'n bietjie, maar die uitset volg nie die onmiddellike beweging nie; daar is altyd 'n opening. Hoe groter die opening, hoe meer onseker die robot se lokalisering sal wees. Harmoniese ratkoppe maak staat op 'n stel buigsame oordragbeginsels om die terugslag tot 'n baie lae vlak te verminder. Daarom kan jy voel hoe die ABB-robot se pols veral glad draai, sonder daardie los-openinggevoel. Dit is veral duidelik by verfrobots: as die traject van die spuitpyp effens skud, verskyn daar onmiddellik strepe op die verfoppervlak, ongelyke dikte, 'oranje-skil'-effek of 'n lekspuiting, dus hang die presisie van die verfrobot se pols-harmoniese verminderder veral sterk af.
Hoekom gebruik ABB nie net een ratkop nie?
So hoekom gebruik ABB nie net almal van hulle nie, en hoef RV op die groot as en harmonies op die klein as te installeer nie? Om dit blote te sê: industriële robotte het van nature beide krag en akkuraatheid nodig, en elk van hierdie twee eienskappe word deur die RV- en harmoniese dryfverhoudings verskaf. ABB se ontwerpbenadering is gewoonlik om RV vir die groot gewrigte aan die voorkant en harmoniese dryfverhoudings vir die klein gewrigte agteraan te gebruik. So ‘n konfigurasie verseker die algehele styfheid vir swaar lasse om stabiliteit te bied, terwyl die beweging aan die einde fyn genoeg is en die baanbeheer ook glad verloop. In werklikheid is hierdie konfigurasie tans die hoofstroombenadering vir die meeste industriële robotte op die mark.
RV- en harmoniese dryfverhoudings: watter een gaan meer geneig wees om te misluk?
Wat makliker breek, is ook altyd wat die kliënt vra. Realisties gesproke kan ons nie net sê wie meer delikaat is as wie nie, omdat hulle in verskillende omgewings werk nie. Volgens die werklike werkswinkelherstelervaring is die harmoniese verminderder egter relatief 'n bietjie meer 'delikaat'. Dit is omdat die buigsame wiele binne-in voortdurend in 'n toestand van elastiese vervorming is, en met hoë frekwensie heen en weer beweeg word, wat uiteindelik tot vermoeidheid lei. Veral dié hoë-frekwensie, klein-amplitude bewegings wat dag en nag sonder onderbreking werk en dikwels begin- en stopbewegings insluit, sal die harmoniese versletting versnel. Die RV-verminderder is eerder bang vir swaar lasimpak, soos wanneer robotte bots, oorbelas word, noodstop word toegepas, of wanneer dit oud word en nie meer onder hoë traagheid kan dra nie — hierdie gevalle kan maklik skade aan die binnekant van die ratte en lager aanrig.
Wat is die voortekens van 'n versnellingskas wat besig is om te gaan breek?
Op die werf is die voorganger van die verminderder wat probleme veroorsaak veral duidelik, maar baie mense dink aanvanklik dat dit 'n servo- of motorprobleem is, terwyl die resultaat eintlik 'n verminderderprobleem is. As jy my vra, moet jy aan die verminderder dink wanneer jy die volgende simptome teëkom: Die posisionering van die robot word toenemend onakkuraat — dit is die mees tipiese simptoom. Veral by laslasseerobots is die laslaspunt aanvanklik korrek, maar dan begin dit al hoe meer afwyk; nadat jy die nulpunt herkalibreer het, werk dit goed vir een of twee dae en dan begin dit weer fout gaan — hierdie tipe probleem is in nege uit tien gevalle die gevolg van verslette spel in die verminderder. Die robot se bewegings begin skud, veral by lae spoed. By sommige ABB-robots voel jy, wanneer jy die handwieël stadig draai om die robot te posisioneer, 'n reeks skokkende, fladderende bewegings — dit voel nie glad genoeg nie, en dit dui meestal op binneversletting. Daar is ook 'n klank wat uit die gewrigte kom: 'n klikklank, 'n metaalwrywingklank of 'n dowwe dreun — neem dit nie lig nie. Veral wanneer die lager in die RV-verminderder beskadig is, is die klank veral duidelik, en baie mense ignoreer dit steeds, totdat die hele gewrig uiteindelik vernietig word. Daar is ook gevalle waar die gewrigte baie warm raak; sodra die verminderder verslet is, neem die wrywing toe, en jy sal die temperatuur van die as merkbaar hoër voel as dié van die ander dele — in ernstige gevalle kan jy selfs die geur van versleimde smeermiddel ruik.
Hoe om dit te onderhou sodat dit meer jare kan dra?
Die onderhoud van hierdie komponent word deur baie fabrieke geneig om die meganiese gedeelte te ignoreer en aan te neem dat dit net aan die lyn kan aangeskakel word. Maar die robotverminderaar is die meeste bang vir ‘n lang tydperk sonder enige aandag. Veral by die soort drie-skof-roterende ABB-robotte, waarsku ons klante gewoonlik met ‘n paar woorde: voel die temperatuurveranderings, luister na die geraas, voel die vibrasie, let op of die verskil nie groter is as een dag nie, en smeer ook gereeld volgens die omstandighede. Baie verminderaars word nie skielik afgeskryf nie; in werklikheid het hulle reeds vir ‘n lang tyd geslyt, maar niemand het dit opgemerk nie. Vroeë ontdekking kan moontlik net ‘n laer vervang of die olie vervang om die probleem op te los, terwyl uitstel die hele verminderaar tot skrootmetaal laat ontwikkel.
Die afname in presisie het sy oorsprong meestal by die verminderaar
Baie ABB-robotte se presisie is laer, maar die oorsaak lê nie noodwendig by die enkoder of motor nie. Want jy dink tog: jou beheerstelsel en dan die rekenaar bereken dit weer akkuraat, maar as die meganiese deel self 'n spasie het, sal die finale beweging steeds afwyk. Dit is hoekom sommige ABB-robotte se enkoders normaal is, die motors normaal is, niemand het die parameters verander nie, maar die trajektorie is steeds nie stabiel nie. Wanneer die gewrigte uitmekaar gehaal word, blyk dit dat die verminderder verslet is. Dit kom veral gereeld voor by lasrobots wat al vir verskeie jare in gebruik is.
Of die verminderder herstel of vervang moet word
Of dit beter is om die ratkas te herstel of te vervang, hang af van die werklike situasie. In sommige gevalle, soos byvoorbeeld lagerversletting, smeerfailing en net ‘n klein bietjie speel, kan dit herstel word. Maar as die ratte binne reeds gebreek is, die buigwiel moeg en gebreek is, of die interne versletting baie ernstig is, dan is dit dikwels koste-effektiewer om die nuwe een regstreeks te vervang. Dit is omdat die skade wat veroorsaak word deur robot-afstelling dikwels baie duurder is as die ratkas self. Veral in motorvervaardigingslyne, waar ‘n dag se afstelling genoeg is om verskeie ratkoppe te koop.
