Engranatges de caixes de canvis
Les caixes de canvis robòtiques poden utilitzar diversos tipus d’engranatges en funció dels requisits específics del disseny i la funcionalitat del robot. Alguns dels tipus comuns d'engranatges utilitzats en caixes de canvis robòtiques inclouen:
- Spur Gears:Els engranatges d’esperó són el tipus d’engranatge més senzill i utilitzat. Tenen dents rectes paral·leles a l’eix de rotació. Els engranatges d’esperó són eficients per transferir la potència entre eixos paral·lels i sovint s’utilitzen en caixes de canvis robòtiques per a aplicacions de velocitat moderada.
- Engranatges helicoïdals:Els engranatges helicoïdals tenen dents inclinades que es tallen en un angle de l’eix de l’engranatge. Aquests engranatges ofereixen un funcionament més suau i una capacitat de càrrega més elevada en comparació amb els engranatges. Són adequats per a aplicacions on es requereix un baix soroll i una transmissió de parell elevat, com ara articulacions robòtiques i braços robòtics d’alta velocitat.
- Bevel Gears:Els engranatges de bisell tenen dents en forma de cònica i s’utilitzen per transmetre moviment entre eixos que s’entrecreuen. S’utilitzen habitualment en caixes d’engranatges robòtiques per canviar la direcció de la transmissió d’energia, com en els mecanismes diferencials per a trens de tracció robòtica.
- Engranatges planetaris:Els engranatges planetaris consisteixen en un engranatge central (engranatge de sol) envoltat d’un o més engranatges exteriors (engranatges del planeta) que gira al seu voltant. Ofereixen compactes, transmissió de parell elevada i versatilitat en la reducció o amplificació de la velocitat. Els engranatges planetaris sovint s’utilitzen en caixes d’engranatges robòtiques per a aplicacions de gran qualitat, com ara braços robòtics i mecanismes d’elevació.
- Engranatges de cuc:Els engranatges de cuc consisteixen en un cuc (un engranatge semblant a un cargol) i un engranatge d’aparellament anomenat roda de cuc. Proporcionen relacions de reducció de l’engranatge elevades i són adequats per a aplicacions on es requereix una gran multiplicació de parell, com en els actuadors robòtics i els mecanismes d’elevació.
- Engranatges cicloors:Els engranatges cicloidals utilitzen dents en forma de cicloidal per aconseguir un funcionament suau i tranquil. Ofereixen una alta precisió i sovint s’utilitzen en caixes d’engranatges robòtiques per a aplicacions on el posicionament i el control de moviment precisos són essencials, com en els robots industrials i les màquines CNC.
- Cremallera i pinyó:Els engranatges de cremallera i pinyó consisteixen en un engranatge lineal (cremallera) i un engranatge circular (pinyó) malla. S’utilitzen habitualment en caixes d’engranatges robòtiques per a aplicacions de moviment lineal, com en els robots cartesians i els anteriors robòtics.
La selecció d’engranatges per a una caixa de canvis robòtica depèn de factors com la velocitat, el parell, l’eficiència, el nivell de soroll, les restriccions espacials i les consideracions de costos. Els enginyers trien els tipus i configuracions d’engranatges més adequats per optimitzar el rendiment i la fiabilitat del sistema robòtic.
Engranatges de braços robòtics
Els braços robòtics són components essencials de molts sistemes robòtics, utilitzats en diverses aplicacions que van des de la fabricació i el muntatge fins a la salut i la investigació. Els tipus d’engranatges utilitzats en els braços robòtics depenen de factors com el disseny del braç, les tasques previstes, la capacitat de càrrega útil i la precisió requerida. A continuació, es mostren alguns tipus habituals d’engranatges utilitzats en braços robòtics:
- Unitats harmòniques:Les unitats harmòniques, també conegudes com a engranatges d’ona de tensió, s’utilitzen àmpliament en els braços robòtics a causa del seu disseny compacte, alta densitat de parell i un control de moviment precís. Consisteixen en tres components principals: un generador d’ones, un spline flex (engranatge flexible de paret fina) i una spline circular. Les unitats harmòniques ofereixen un retrocés zero i una elevada proporció de reducció, cosa que les fa adequades per a aplicacions que requereixen un posicionament i un moviment suau, com ara cirurgia robòtica i automatització industrial.
- Engranatges cicloors:Els engranatges cicloides, també coneguts com a unitats cicloides o unitats ciclo, utilitzen dents en forma de cicloidal per aconseguir un funcionament suau i tranquil. Ofereixen una transmissió de torsió elevada, una reacció mínima i una excel·lent absorció de xoc, cosa que els fa adequats per a braços robòtics en entorns o aplicacions dures que requereixen una alta capacitat i precisió de càrrega.
- Engranatges planetaris harmònics:Els engranatges planetaris harmònics combinen els principis de les unitats harmòniques i els engranatges planetaris. Disposen d’un engranatge flexible d’anells (similar a un flexspline en unitats harmòniques) i diversos engranatges de planeta que giren al voltant d’un engranatge central de sol. Els engranatges planetaris harmònics ofereixen una transmissió, compactitat i control de moviment de precisió de gran tors, fent-los adequats per a braços robòtics en aplicacions com ara operacions de recollida i manipulació de materials.
- Engranatges planetaris:Els engranatges planetaris s’utilitzen habitualment en braços robòtics per al seu disseny compacte, transmissió de torsió elevada i versatilitat en la reducció o amplificació de la velocitat. Consisteixen en un equip de sol central, múltiples engranatges de planeta i un engranatge exterior. Els engranatges planetaris ofereixen una alta eficiència, un retrocés mínim i una excel·lent capacitat de càrrega, cosa que els fa adequats per a diverses aplicacions de braços robòtics, inclosos robots industrials i robots col·laboratius (cobots).
- Spur Gears:Els engranatges d’esperó són senzills i àmpliament utilitzats en braços robòtics per a la seva facilitat de fabricació, rendibilitat i idoneïtat per a aplicacions de càrrega moderada. Consisteixen en dents rectes paral·leles a l’eix de l’engranatge i s’utilitzen habitualment en articulacions de braç robotitzades o sistemes de transmissió on no és una gran precisió.
- Bevel Gears:Els engranatges de bisell s’utilitzen en braços robòtics per transmetre moviment entre eixos que s’entrecreuen a diferents angles. Ofereixen una alta eficiència, un funcionament suau i un disseny compacte, cosa que els fa adequats per a aplicacions de braç robotitzades que requereixen canvis de direcció, com ara mecanismes articulars o efectors finals.
La selecció d’engranatges per a braços robòtics depèn dels requisits específics de l’aplicació, inclosos la capacitat de càrrega útil, la precisió, la velocitat, les restriccions de mida i els factors ambientals. Els enginyers trien els tipus i configuracions d’engranatges més adequats per optimitzar el rendiment, la fiabilitat i l’eficiència del braç robotitzat.
Engrores de rodes
Conntures a les rodes per a la robòtica, s’utilitzen diversos tipus d’engranatges per transmetre energia del motor a les rodes, permetent que el robot es mogui i navegui pel seu entorn. L’elecció dels engranatges depèn de factors com la velocitat desitjada, el parell, l’eficiència i les restriccions de mida. A continuació, es mostren alguns tipus comuns d’engranatges utilitzats en unitats de rodes per a la robòtica:
- Spur Gears:Els engranatges d’esperó són un dels tipus més habituals d’engranatges utilitzats en les unitats de rodes. Tenen dents rectes paral·leles a l’eix de rotació i són eficients per transferir la potència entre eixos paral·lels. Els engranatges d’esperó són adequats per a aplicacions on es requereixen una simplicitat, rendibilitat i càrregues moderades.
- Bevel Gears:Els engranatges de bisell s’utilitzen en unitats de rodes per transmetre moviment entre eixos que s’entrecreuen en un angle. Tenen dents en forma de cònica i s’utilitzen habitualment en unitats de rodes robotitzades per canviar la direcció de la transmissió de potència, com en els mecanismes diferencials per a robots que funcionen diferencials.
- Engranatges planetaris:Els engranatges planetaris són compactes i ofereixen una transmissió de parell elevat, cosa que els fa adequats per a unitats de rodes robotitzades. Consisteixen en un equip de sol central, múltiples engranatges de planeta i un engranatge exterior. Els engranatges planetaris s’utilitzen sovint en unitats de rodes robòtiques per aconseguir relacions de reducció elevades i multiplicació de parell en un paquet petit.
- Engranatges de cuc:Els engranatges de cuc consisteixen en un cuc (un engranatge semblant a un cargol) i un engranatge d’aparellament anomenat roda de cuc. Proporcionen relacions de reducció de l’engranatge elevades i són adequats per a aplicacions on es requereix una gran multiplicació de parell, com en les unitats de rodes robotitzades per a vehicles resistents o robots industrials.
- Engranatges helicoïdals:Els engranatges helicoïdals tenen dents inclinades que es tallen en un angle de l’eix de l’engranatge. Ofereixen un funcionament més suau i una capacitat de càrrega més elevada en comparació amb els engranatges d’esperó. Els engranatges helicoïdals són adequats per a unitats de rodes robotitzades on es requereixen un baix soroll i una transmissió de torsió elevada, com per exemple en els robots mòbils que naveguen amb els ambients interiors.
- Cremallera i pinyó:Els engranatges de cremallera i pinyons s’utilitzen en unitats de rodes robotitzades per convertir el moviment de rotació en moviment lineal. Consisteixen en un engranatge circular (pinyó) malla amb un engranatge lineal (cremallera). Els engranatges de cremallera i pinyons s’utilitzen habitualment en sistemes de moviment lineal per a unitats de rodes robòtiques, com en els robots cartesians i les màquines CNC.
La selecció d’engranatges per a unitats de rodes robòtiques depèn de factors com la mida, el pes, el terreny, els requisits de velocitat i la font d’energia del robot. Els enginyers trien els tipus i configuracions d’engranatges més adequats per optimitzar el rendiment, l’eficiència i la fiabilitat del sistema de locomoció del robot.
Grappers i Effectors Engranatges
Les pinces i els efectors finals són components units al final dels braços robòtics per agafar i manipular objectes. Si bé els engranatges no sempre són el component primari en les pinces i els efectors finals, es poden incorporar als seus mecanismes per a funcionalitats específiques. A continuació, es mostra com es poden utilitzar els engranatges en els equips associats a les pinces i efectes finals:
- Actuadors:Les picadores i els efectors finals sovint requereixen que els actuadors obrin i tanquin el mecanisme d’increment. Segons el disseny, aquests actuadors poden incorporar engranatges per traduir el moviment de rotació d’un motor al moviment lineal necessari per obrir i tancar els dits de la pinces. Els engranatges es poden utilitzar per amplificar el parell o ajustar la velocitat de moviment en aquests actuadors.
- Sistemes de transmissió:En alguns casos, les pinces i els efectors finals poden requerir sistemes de transmissió per transferir la potència de l’actuador al mecanisme d’augment. Els engranatges es poden utilitzar dins d’aquests sistemes de transmissió per ajustar la direcció, la velocitat o el parell de la potència transmesa, permetent un control precís sobre l’acció d’augment.
- Mecanismes d’ajust:Les picadores i els efectors finals sovint necessiten allotjar objectes de diferents mides i formes. Els engranatges es poden utilitzar en mecanismes d’ajustament per controlar la posició o l’espai entre els dits de la picada, permetent -los adaptar -se a diversos objectes sense necessitat d’ajustar manual.
- Mecanismes de seguretat:Alguns cops i efectors finals incorporen funcions de seguretat per evitar danys a la picadora o als objectes que es gestionen. Els engranatges es poden utilitzar en aquests mecanismes de seguretat per proporcionar protecció de sobrecàrrega o per desvincular -se del punyal en cas de força excessiva o embussament.
- Sistemes de posicionament:Les pinces i els efectors finals poden requerir un posicionament precís per comprendre els objectes amb precisió. Els engranatges es poden utilitzar en sistemes de posicionament per controlar el moviment dels dits de la pinces amb una gran precisió, permetent operacions fiables i repetibles.
- Adjunts efectors finals:A més dels dits agafadors, els efectes finals poden incloure altres fitxers adjunts com ara tasses de succió, imants o eines de tall. Els engranatges es poden utilitzar per controlar el moviment o el funcionament d'aquests fitxers adjunts, permetent una funcionalitat versàtil en la manipulació de diferents tipus d'objectes.
Si bé els engranatges no poden ser el component principal en els pendents i els efectors finals, poden tenir un paper crucial en la millora de la funcionalitat, la precisió i la versatilitat d’aquests components robòtics. El disseny i l’ús específics d’engranatges en pinces i efectors finals dependran dels requisits de l’aplicació i de les característiques de rendiment desitjades.
Més equips de construcció on Belon Gears
