Kas yra ABB robotų pavaros dėžė?
Žmonės dažnai kalba apie pramoninius robotus, o visiškai akivaizdūs ir konkretūs dalykai – kaip sureguliuoti valdymo įrenginį, kaip programuoti, kaip nustatyti judėjimo trajektoriją. Tačiau tik ilgai pasilikę dirbtuvėse suprantama, kad robotas juda beveik negalėdamas sustoti arba judėti lygiai ir sklandžiai – visa tai priklauso nuo jo mechaninio kūno, t. y. „kaulų“. Šio kūno svarbiausia ir dažniausiai nepastebima dalis yra pavaros mechanizmas. 
Ką ši detalė daro robotui?
Panaudosime labai paprastą palyginimą. Variklis sukasi labai greitai, zvimbėdams, tačiau jei norėtumėte, kad jis tiesiogiai pakeltų šimtą ar aštuoniasdešimt svarų (apytiksliai 45–72 kg) svorio suvirinimo žnyplių ar tvirtinimo įtaisų, jam trūktų jėgos – tiesiog neįmanoma to padaryti. Kita vertus, kai robotas dirba, reikia ne tokios didelės judėjimo greičio, bet labai stabilios jėgos, o sustojimo pozicija turi būti tiksliai nustatyta iki mažiausios galimos paklaidos.
Šie du poreikiai visiškai supainioti. Pavarų dėžė yra šio „vertimo“ ir „pavertimo“ darbo centre – ji sumažina tos kvailai greitos variklio sukimosi dažnio greitį, tuo pat metu stiprindama jėgą ir užtikrindama, kad variklio galia būtų perduodama į reikiamą vietą. Be jos variklis būtų tiesiogiai sujungtas su rankomis ir kojomis, o robotas arba staigiai truktelėtų, arba visiškai subyrėtų.
Jei išardėte ABB robotą ir nuėjote palei jo ranką, pavarų dėžes rasite didžiajame jungtyje pagrindinėje dalyje, tame месте, kur didžioji ranka sujungta su dviem mažesnėmis rankomis, taip pat mažose riešo jungtyse, kurios gali sukurtis aplink ašį. Didžiosios ir mažosios jungtys nėra tas pats dalykas: didžiosios jungtys turi būti tvirtos ir ilgaamžės, kad galėtų nešti sunkų strypą, o mažosios jungtys turi būti be žaidimo ir tiksliai valdomos.
Dirbtuvėse dažnai naudojamos keletos rūšių pavarų dėžės.
Vienas iš pavarų dėžių tipų vadinamas RV pavarų dėžės, o kai kurie žmonės ją vadina cikloidine adatinės ratukinės pavaros dėže. Šis įrenginys turi tvirtą galvutę ir dažniausiai įmontuojamas į robotų pagrindo ar rankos dalis, kur reikalinga didelė jėga. Jo savybės – sunkiai gaminamas, pakankamai standus: jei kasdien robotas svaido kūjį ar atlieka taškinį suvirinimą bei kitus sunkius darbus, ši pavarų dėžė vis tiek gali būti naudojama.
Kitas tipas vadinamas harmonine pavarų dėže, kurios veikimo principas visiškai kitoks. Ji turi lankstųjį ratuką, kuris veikia dėl tam tikros elastingos deformacijos, todėl žingsnio (tarpelio) dydis gali būti beveik nulinis, o tikslumas – labai aukštas ir tuo pačiu ji yra kompaktiška. Jei pažvelgtumėte į robotų riešus – tokias labai lankščias, žmogiškos rankos panašias dalis, – ten dažniausiai būna būtent ši pavarų dėžė. Ši pavarų dėžė naudojama sausojo montavimo procese, smulkių detalių griebimo ir kitų tikslų darbų atlikimui, kur reikalingas tikslus „rankų“ veikimas.
Taip pat yra planetinės pavarų dėžės – kompromisinis sprendimas: jos kompaktiškos ir efektyvios; jas galima sutikti kai kuriuose kainai jautriuose arba tikslumo reikalavimai ne tokie aukšti papildomuose ašių mechanizmuose.
Jei pavarų dėžė pradeda prarasti savo stabilumą, robotas nebegali atlikti savo darbo.
Gamyklos gamybos aikštelėje vyksta daug įvykių, kurie dažnai baigiasi netinkamoje vietoje.
Pavyzdžiui, robotų tikslumas mažėja veikiant. Anksčiau jis detalių klojo tiksliai, tačiau dabar visada šiek tiek nukrypsta nuo reikiamos pozicijos – nepaisant to, ar buvo bandyta koreguoti programą ar perkalinuoti nulinį tašką. Šiuo atveju labai tikėtina, kad padidėjo žarnos pavarų dėžės tarpai. Tarp pavarų susidarė tarpas, todėl, kai komanda nurodo eiti į tam tikrą poziciją, robotas šiek tiek svyruoja, o faktinė padėtis nukrypsta.
Kitas požymis – robotas juda staigiais, šuoliuojančiais judesiais, akimis matoma jo nestabilumo ir drebulė, o judėjimas nebėra toks sklandus kaip anksčiau. Dažniausiai tai sukelia netolygus vidinių detalių ausis arba netinkamas tepalas, dėl kurio vyksta sausasis trintis.
Originalus robotas dirbo tyliai, o dabar girdimi spragtelėjimai, zumbavimai – lyg puodas virtuvėje. Šis garsas yra jo pagalbos šauksmas: viduje tikriausiai sugenda guoliai ar pavaros.
Dabar yra daugiau tiesioginių, anksčiau galėjusių judėti dalies, dabar įsijungia signalizacija, jaučiama, kad robotas nebe tokio stiprumo. Tai reiškia, kad perdavimo efektyvumas labai sumažėjo, o energija sunaudojama pavarų dėžėje.
Dažniausiai pasitaikančios scenos lauke
Na, leiskite papasakoti kelias scenas, su kuriomis tikrai esate susidūrę. Klientas skambina ir sako: „Mano robotas – ta vieta, kuri anksčiau buvo tiksliai, dabar visiškai nukrypsta, net ne plauko storio nuokrypis, tai labai erzina.“ Daugelio žmonių pirmoji reakcija – prarasti programą arba smogti į robotą, tačiau iš tikrųjų tikimybė, kad pavarų dėžės žingsnis per didelis. Kitas atvejis – alyvos nutekėjimas: sąnariuose kabo alyvos lašai, o grindyse susiformuoja alyvos dėmė. Labiausiai tikėtina, kad alyvos sandarinimo žiedas sensta, o ilgalaikis alyvos nutekėjimas sukelia vidinį sausą trintį, todėl nedidelė problema vėliau virsta dideliu remontu. Taip pat gali būti pastebima, kad sąnariai įkaista – daug karštesni nei įprastai; tai gali reikšti arba per didelę apkrovą, arba tepalo nepakankamumą, dėl ko viduje vyksta trintis.
Taigi kada turėčiau keisti savo pavarų dėžę?
Daug vadovų negali sau leisti to padaryti, todėl jie svarsto galimybę išlaikyti ją dar šiek tiek ilgiau. Bet nuoširdžiai kalbant, tikslumas žymiai sumažėjo, drebėjimas jaučiamas ranka, triukšmas tokio stiprumo, kad šalia esantys žmonės atsisuka pažiūrėti, alyvos nutekėjimą nebegalima sustabdyti, temperatūra yra netinkamai aukšta – jei pasireiškia bent du iš šių penkių požymių, nedelsiant reikia veikti. Jei dar ilgiau delsimas, gali nutikti, kad pavaros šukos iškritę iš variklio arba enkoderio sukels rimtų pažeidimų, o tada remonto išlaidos bus daug didesnės nei pavarų dėžės kaina.
Ar mūsų robotuose naudojama pavarų dėžė yra tokia pati kaip įprastose įrangose naudojama?
Tai nėra tas pats dalykas. Įprasto įrangos pavarų dėžėje nedidelis žingsnis neturi reikšmės, beveik galima ją įjungti. Robotai to padaryti negali. Jei žingsnis šiek tiek didesnis, įrankio galvos nuokrypis išauga iki kelių milimetrų. Todėl robotų pavarų dėžėms reikalaujama labai mažo atgrįžimo žingsnio, o pakartojamumas turi būti stabilizuotas viso naudojimo ciklo metu, todėl šiame klausime nebelieka vietos neaiškumams.
