Cách chọn bộ truyền động robot mô-men cao

Một bộ truyền động robot mô-men cao là một mô-đun tích hợp - động cơ không chổi than, tầng giảm tốc, phản hồi và driver trong một vỏ - được chọn theo mô-men mà một khớp robot phải giữ chứ không theo con số lớn nhất trên một bảng thông số. Thuật ngữ này mang một ranh giới mà chỉ riêng một thông số động cơ không có: một bộ không vỏ bán cho cùng hạng máy có thể công bố mô-men đỉnh chỉ vài newton-mét và để vòng bi, encoder cùng driver cho bên tích hợp, trong khi một bộ truyền động robot mô-men cao tích hợp cho hông, đầu gối hay vai được công bố trên 100 Nm. Hai hồ sơ được so sánh ở đây - CubeMars AK80-64 KV80 và AKH70-48 V1.0 KV41 - nằm ở 120 và 222 Nm mô-men đỉnh trong các vỏ 850 g và 1396 g, và khoảng cách giữa chúng bắt nguồn từ ba quyết định chứ không từ hai mức chất lượng. Ranh giới giữa một bộ không vỏ và một mô-đun tích hợp được mổ xẻ trong Động cơ mô-men xoắn không vỏ mô-men cao: mô-men đến từ đâu, còn cùng chế độ làm việc đó được mô tả ở nhóm Bộ truyền động robot.

Trả lời nhanh

Quyết định đầu tiên là việc giữ tải, không phải mô-men đỉnh. Một bộ truyền động khớp robot dành phần lớn vòng đời gần một tải đứng yên - một cánh tay giữ dụng cụ, một đầu gối gánh một phần khối lượng cơ thể, một chân ở tư thế chống - và con số mô tả điều kiện đó là mô-men liên tục, hay mô-men định mức. Mô-men đỉnh mô tả một dao động ngắn mà mô-đun có thể tạo ra mà không hỏng ngay, và đó là một phần dự trữ chứ không phải một điểm làm việc. Một bộ truyền động robot mô-men cao vì thế được đưa vào danh sách rút gọn dựa trên tải đứng yên trước, với con số đỉnh được đọc như dư địa cho tăng tốc, tiếp đất và lấy lại thăng bằng.

Quyết định thứ hai là tầng giảm tốc, vì tỷ số chính là thứ biến một động cơ nhỏ thành một khớp. Hai mô-đun ở đây dùng các tầng 64:1 và 48:1, và tỷ số dịch chuyển tốc độ đầu ra cùng mô-men đầu ra theo hai hướng ngược nhau, đồng thời thay đổi mức độ mà khớp có thể cảm nhận tải qua hệ bánh răng. Một tỷ số giảm tốc cao nhân mô-men đầu ra lên và làm giảm tốc độ đầu ra. Nó cũng có thể khiến khớp khó bị dẫn động ngược hơn, vì quán tính phía động cơ cùng tổn thất truyền động ảnh hưởng tới chuyển động cảm nhận được ở đầu ra. Khả năng dẫn động ngược thực tế phụ thuộc vào thiết kế hộp giảm tốc, ma sát, hiệu suất truyền động, đặc tính động cơ và trạng thái điều khiển, nên chỉ riêng tỷ số giảm tốc không quyết định việc một lực bên ngoài có thể dịch chuyển khớp dễ hay khó. Do đó một tỷ số được chọn theo một chế độ làm việc chứ không theo một con số mục tiêu. Đọc một bộ truyền động robot mô-men cao nghĩa là đọc tỷ số và cuộn dây cùng nhau, vì chỉ một trong hai sẽ để khớp chưa được xác định. Một bộ truyền động khớp robot dựng trên tỷ số sai không thể sửa lại sau đó bằng cách đổi cuộn dây.

Quyết định thứ ba là nhiệt, và đây là quyết định dễ bị bỏ qua nhất. Mô-men định mức là một phát biểu về nhiệt, và nó là mô-men đầu ra mà nhà sản xuất quy định trong các điều kiện vận hành và nhiệt độ đã nêu. Việc con số đó có thể được duy trì liên tục trong một robot cụ thể hay không phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ môi trường, cách lắp đặt, tản nhiệt, cài đặt driver và chu kỳ làm việc, nên các điều kiện đứng sau định mức đã công bố phải được xác nhận với nhà sản xuất trước khi một khớp được định cỡ cho tải liên tục. Điện áp bus đặt ra lượng dòng điện cần cho một công suất đầu ra cho trước, điện trở cuộn dây biến dòng điện đó thành tổn thất đồng, và mô-đun sau đó thoát nhiệt qua vỏ của nó. Trên hai hồ sơ ở đây, mô-men định mức là 48 Nm và 74 Nm, và mỗi con số đó gắn với một dòng định mức được công bố bên cạnh - 7 A và 6 A. Chọn một bộ truyền động robot mô-men cao là chọn cặp mô-men và dòng điện mà một chế độ làm việc có thể sống trong đó, và trên một bộ truyền động khớp robot, cặp đó chính là thứ hồ sơ công bố, không phải riêng con số mô-men.

Điều gì làm nên một bộ truyền động robot mô-men cao

Mô-men cao là một mối quan hệ giữa một con số đầu ra và các điều kiện mà con số đó đạt được, chứ không phải một cấp bậc mà một mô-đun hoặc có hoặc không. Với một bộ truyền động robot mô-men cao, mối quan hệ đó được nêu trong các điều kiện in bên cạnh các con số mô-men chứ không nằm trong chính các con số. Ba đại lượng mang phần lớn mối quan hệ đó: mô-men mà mô-đun giữ liên tục, mô-men mà nó có thể đạt tới trong thời gian ngắn, và vị trí trong chuỗi truyền động nơi phép nhân diễn ra. Ba mục dưới đây xét chúng theo thứ tự đó.

Mô-men định mức là con số mà một khớp giữ liên tục

Mô-men định mức được công bố cho một điện áp bus đã nêu và một điều kiện nhiệt đã nêu, và nó là mô-men đầu ra mà hồ sơ quy định cho các điều kiện được nêu bên cạnh. Ở tại con số đó lâu bằng khoảng thời gian mà chế độ làm việc yêu cầu là một câu hỏi về cỗ máy mà mô-đun được lắp vào - nhiệt độ môi trường, cách lắp đặt, tản nhiệt, cài đặt driver và chu kỳ làm việc - chứ không phải một thuộc tính mà con số tự mang. Nó bị chặn trên bởi cuộn dây chứ không bởi nam châm: dòng điện mà một cuộn dây có thể mang vô thời hạn được đặt bởi mức độ nhanh chóng mà nhiệt nó sinh ra có thể rời khỏi mô-đun, và mô-đun không có làm mát chủ động của riêng nó. Trên các hồ sơ ở đây, mô-men định mức là 48 Nm trên AK80-64 KV80 ở 7 A và 74 Nm trên AKH70-48 V1.0 KV41 ở 6 A. Các tỷ số giữa những cặp đó khác nhau nhiều hơn mức các con số mô-men khác nhau, đó là dấu hiệu đầu tiên cho thấy một bộ truyền động robot mô-men cao được chọn theo cả cặp chứ không theo riêng mô-men.

Cũng có một điều kiện mà mô-men định mức không bao hàm nếu chỉ xét riêng nó: một khớp giữ một tư thế ở tốc độ bằng không vẫn tiêu dòng điện, và do đó vẫn sinh nhiệt trong cuộn dây. Công suất đầu ra cơ học bằng không khi đứng yên, nên một con số được nêu như một định mức công suất không chặn được trường hợp giữ tải. Một bộ truyền động khớp robot giữ một tư thế cả ngày vì thế được định cỡ theo dòng định mức nhiều như theo mô-men định mức. Dòng điện mà cuộn dây có thể mang ở trạng thái đó vẫn được đặt bởi cùng các điều kiện nhiệt như chính định mức - nhiệt độ môi trường, cách lắp đặt, tản nhiệt và chu kỳ làm việc - và nó còn bị chặn bởi những gì driver có thể cấp và những gì tải yêu cầu. Với một bộ truyền động robot mô-men cao, trường hợp giữ tải vì thế là một câu hỏi về dòng điện, nhưng câu trả lời là một con số cho một tập điều kiện đã nêu chứ không phải một mức đúng trong mọi cách lắp đặt, và dòng điện chính là thứ định cỡ driver.

Mô-men đỉnh là một dao động ngắn, không phải một điểm làm việc

Mô-men đỉnh được công bố kèm một dòng điện đỉnh và một cửa sổ thời gian mà hồ sơ thường nêu riêng, và nó là mô-men mà một khớp có thể đạt tới trong một lần tăng tốc, một lần tiếp đất hoặc một lần hiệu chỉnh. Hai hồ sơ ở đây công bố 120 Nm ở 19 A và 222 Nm ở 18 A. Mô-men đỉnh cần được đánh giá cùng với dòng điện đỉnh, khoảng thời gian cho phép của dao động và các điều kiện vận hành của nhà sản xuất. Một bộ truyền động khớp robot đạt tới mô-men đỉnh cao thông qua một dòng điện rất lớn đang đặt một tải nhiệt tương ứng lên cuộn dây và lấy một dòng điện tương ứng lớn từ driver và khối pin, nhưng một dòng điện đỉnh được công bố thấp hơn không tự nó chứng minh hiệu suất cao hơn hay mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn, đặc biệt khi các mô-đun được so sánh khác nhau về thiết kế động cơ, tỷ số giảm tốc và điểm làm việc định mức. Một bộ truyền động robot mô-men cao mà hồ sơ không nêu dòng điện đỉnh lẫn cửa sổ thời gian sẽ để dao động đó chưa được xác định. Một bộ truyền động robot mô-men cao cho một khớp thường xuyên đạt tới đỉnh của nó vì thế được chọn theo dòng điện đỉnh và theo việc dao động kéo dài bao lâu, chứ không theo riêng con số mô-men đỉnh.

Nơi tầng giảm tốc tiếp nhận vai trò từ cuộn dây

Mô-men tại khớp không phải mô-men tại rôto. Một tầng giảm tốc nhân mô-men rôto với tỷ số của nó và chia tốc độ rôto cho cùng tỷ số đó, nên một động cơ khiêm tốn có thể tạo ra mô-men khớp lớn qua một tỷ số lớn, đổi lại là tốc độ đầu ra. Đây là điểm phân nhánh giữa hai con đường mà một bên chế tạo máy có thể chọn. Tăng mô-men của chính động cơ nghĩa là tăng đường kính, chiều dài khối thép và do đó tăng khối lượng của nó; thêm giảm tốc nghĩa là giữ nguyên động cơ và trả giá bằng tốc độ, khe hở và khả năng dẫn động ngược. Một bộ truyền động khớp robot phải bị một con người dẫn động ngược và một bộ phải giữ một tải nặng nằm ở hai phía đối lập của lựa chọn đó. Một bộ truyền động robot mô-men cao là con đường thứ hai trong số đó được đóng gói thành một khối, và tỷ số được công bố kèm nó - 64:1 và 48:1 trên các hồ sơ ở đây - nêu rõ mô-đun đã được đưa đi bao xa trên con đường đó. Đó là một phát biểu về nguyên lý chứ không phải về hai hồ sơ đặt đối chiếu nhau, vì mô-men đầu ra và dòng điện mà mỗi hồ sơ công bố còn phụ thuộc vào khả năng mô-men của động cơ riêng nó và vào điểm làm việc định mức mà nhà sản xuất của nó chọn để nêu.

Những thông số quyết định một bộ truyền động robot mô-men cao

Bảng thông số đã công bố của một mô-đun tích hợp mang nhiều dòng hơn mức một lựa chọn cần. Năm dòng trong số đó, xét cùng nhau, mô tả khớp mà mô-đun có thể phục vụ: hai con số mô-men, tỷ số, bus cùng dòng điện của nó, kích thước bao cơ khí, và phát biểu về nhiệt đứng sau định mức liên tục. Với một bộ truyền động khớp robot, nguyên tắc hữu ích là đọc năm dòng đó như một tập hợp, vì một bộ truyền động robot mô-men cao thỏa bốn dòng mà trượt dòng thứ năm vẫn là mô-đun sai. Các mục dưới đây xét lần lượt từng dòng.

Mô-men định mức và mô-men đỉnh

Mô-men định mức và mô-men đỉnh trả lời hai câu hỏi khác nhau, và tỷ số giữa chúng không phải một điểm chất lượng cho một bộ truyền động khớp robot. AK80-64 KV80 công bố 48 Nm định mức so với 120 Nm đỉnh, hệ số 2.5, và AKH70-48 V1.0 KV41 công bố 74 Nm so với 222 Nm, hệ số 3.0. Điều mà các hệ số đó mô tả là độ lớn của phần dự trữ đã công bố trên tải đứng yên, và nó là một tỷ số giữa hai con số thông số chứ không phải một thước đo biên điều khiển khả dụng hay hiệu năng động cho phép. Một khớp mà chế độ làm việc chủ yếu là giữ tải muốn con số định mức cao so với tải; một khớp liên tục tăng tốc một khối lượng ở xa muốn phần dự trữ, và kèm theo đó là dòng điện đỉnh mà phần dự trữ đó được mua bằng. Một bộ truyền động robot mô-men cao được đưa vào danh sách rút gọn bằng cách hỏi chế độ làm việc tiêu vào cái nào trong hai.

Tỷ số giảm tốc và tốc độ đầu ra

Tỷ số đặt tốc độ của khớp trực tiếp như nó đặt mô-men của khớp. Tốc độ đầu ra là tốc độ động cơ chia cho tỷ số, nên các mô-đun 48:1 và 64:1 đạt 28 rpm và 23/48 rpm tại các điểm định mức và 35 rpm và 37/75 rpm khi không tải. Hai con số của AK80-64 KV80 là cùng một mô-đun được mô tả ở hai điện áp bus mà hồ sơ của nó bao quát. Những tốc độ đầu ra đó là tốc độ khớp, không phải tốc độ rôto, và một bộ truyền động khớp robot cần một trục xa nhanh với một bộ cần giữ tải nặng sẽ muốn hai đầu đối lập của cột đó. Tỷ số cũng là cột duy nhất dịch chuyển mô-men định mức và mô-men đỉnh cùng nhau, vì nó nhân cả hai trên đường ra.

Điện áp bus và dòng điện liên tục

Điện áp bus được chọn ở ngoài mô-đun, và nó quyết định dòng điện mà mô-đun lấy vào cho một công suất đầu ra cho trước nhiều hơn là quyết định mô-men. Một bus cao hơn ở cùng một mức công suất trục nói chung nghĩa là dòng điện cấp thấp hơn và do đó tổn thất đồng thấp hơn, đổi lại là một khối pin nặng hơn và một driver định mức cao hơn. Một trong hai hồ sơ ở đây được công bố chỉ cho 48 V, còn hồ sơ kia mang một hồ sơ 24/48 V với hai tốc độ và hai tốc độ không tải được liệt kê kèm theo. Dòng điện liên tục được công bố cùng mô-men định mức là con số nối hai điều đó, và với một bộ truyền động khớp robot, nó cũng là con số định cỡ tầng driver và bó dây. Một bộ truyền động robot mô-men cao được công bố cùng bus của nó, và hai điều đó được đọc cùng nhau. Chủ đề rộng hơn về việc cho các mô-đun này chạy trên một bus 48 V được mổ xẻ trong Bộ truyền động robot 48 V: các mẫu, lợi ích hiệu năng và ràng buộc hệ thống.

Khối lượng, kích thước bao và lỗ khoan

Khối lượng tại một khớp bị tính phí gấp đôi trên một cỗ máy dạng chân, vì đoạn chi mà nó nằm trong phải được các khớp phía trên mang theo và tăng tốc. Hai hồ sơ ở đây trải từ 850 g đến 1396 g, trong các kích thước bao 98 × 61.9 mm và 90 × 81.5 mm, và sự khác biệt về hình dạng quan trọng ngang với sự khác biệt về khối lượng: chiều dài trục 61.9 mm và chiều dài trục 81.5 mm là hai kích thước bao cơ khí khác nhau, và việc cái nào vừa với một khớp cho trước phụ thuộc vào kiểu lắp, khoảng không sẵn có và đường truyền tải chứ không chỉ vào chiều dài trục. Một bộ truyền động khớp robot được lắp vào một chi đã có bị ràng buộc bởi hình dạng mà nó phải vừa nhiều như bởi khối lượng của nó. Lỗ khoan là quyết định thứ ba trong cùng cột đó - một trong các hồ sơ ở đây công bố một lỗ rỗng 7 mm để luồn cáp xuyên qua khớp, điều này loại bỏ một vòng bó dây khỏi một chi đang chuyển động. Một bộ truyền động robot mô-men cao không thể được so sánh chỉ theo đường kính.

Chu kỳ làm việc nhiệt và những gì định mức liên tục bao hàm

Định mức liên tục là một phát biểu về một nhiệt độ, và đáng để biết đó là nhiệt độ nào. Mô-men định mức và mô-men đỉnh đều là những phát biểu về nhiệt độ cuộn dây, và không con số nào là giá trị mà một mô-đun có thể giữ trong một khoảng thời gian tùy ý. Cấp cách điện đặt nhiệt độ mà cuộn dây có thể đạt tới, và dải nhiệt độ môi trường được công bố cùng mô-đun đặt đầu còn lại của hiệu số. Cả hai hồ sơ ở đây công bố cấp cách điện H, và dải nhiệt độ môi trường vận hành từ -20 đến 50 độ. Điều mà một hồ sơ loại này thường không công bố là mức tăng nhiệt đã được giả định, điều kiện lắp đặt mà nó được đo trong đó, và con số thay đổi thế nào khi mô-đun được bắt bu lông vào một kết cấu kim loại dẫn nhiệt ra khỏi nó thay vì nằm trong không khí tĩnh. Đó là những câu hỏi dành cho tài liệu của nhà sản xuất, và một bộ truyền động robot mô-men cao có chế độ làm việc chạy gần con số liên tục của nó thì đáng để xác nhận ở đó trước khi khớp được chốt.

So sánh các mô-đun bộ truyền động robot mô-men cao trên 100 Nm đỉnh

Hai hồ sơ được so sánh ở đây là các mô-đun CubeMars tích hợp có mô-men đỉnh đã công bố nằm trên 100 Nm, được trình bày như một tập thông số duy nhất và sắp theo mô-men đỉnh đã công bố để thấy bước nhảy từ khớp nhẹ sang khớp nặng ngay trong chính cột đó. Mọi giá trị là con số nhà sản xuất công bố cho mô-đun đó, và không ô nào được ước lượng hay quy đổi. Ở chỗ một hồ sơ không mang một trường nào đó, bảng nói rõ như vậy thay vì lấp vào chỗ trống. Cả hai đều là ứng viên cho cùng một họ khớp, và mỗi bộ là một bộ truyền động robot mô-men cao cho một điểm khác nhau trong chế độ làm việc.

Mẫu, tỷ số giảm tốc, mô-men định mức, mô-men đỉnh, điện áp định mức, dòng định mức, dòng đỉnh, tốc độ định mức, tốc độ không tải, khối lượng và kích thước bao theo công bố của nhà sản xuất cho hai mô-đun tích hợp được so sánh ở đây, sắp theo mô-men đỉnh đã công bố. Mô-men định mức và dòng định mức là cặp được công bố cùng nhau cho một chế độ làm việc liên tục; mô-men đỉnh và dòng đỉnh là cặp được công bố cho một dao động ngắn, và khoảng thời gian của dao động đó là một điều kiện riêng mà bảng này không mang. Tốc độ và kích thước bao là các con số phía đầu ra cho khớp, không phải con số phía rôto. Ở chỗ hai tốc độ được ghi kèm một mẫu, hồ sơ bao quát hai điện áp định mức và công bố một tốc độ cho mỗi mức, theo thứ tự 24 V rồi 48 V. Khối lượng được công bố như một con số duy nhất cho mô-đun, kể cả cáp của nó. Không có cột riêng nào lặp lại con số KV vì mỗi tên mẫu trong bảng đã mang con số của chính nó.

Hai cách đọc nổi bật khi cả hai cùng nằm trên một trang, và không cách nào là cột mô-men. Thứ nhất là một mô-men đỉnh lớn hơn không đòi một dòng điện lớn hơn. AKH70-48 V1.0 KV41 công bố 222 Nm mô-men đỉnh ở 18 A, trong khi AK80-64 KV80 công bố 120 Nm ở 19 A, nên mô-đun có mô-men đỉnh gần gấp đôi lại yêu cầu một dòng điện nhỏ hơn một chút. Đó là một quan sát thông số chứ không phải một xếp hạng hiệu suất: hai hồ sơ khác nhau về thiết kế động cơ, KV, cách đóng gói và điều khiển cũng như về tỷ số, và mỗi con số đỉnh là một điểm định mức mà nhà sản xuất của nó công bố chứ không phải kết quả của một thử nghiệm có kiểm soát ở cùng mô-men khớp và tốc độ. Một tầng 48:1 hay 64:1 đúng là nhân mô-men rôto với tỷ số, nên dòng điện yêu cầu ở cuộn dây được đặt bởi mô-men rôto chứ không phải bởi mô-men khớp, nhưng tỷ số chỉ là một trong những lý do hai hồ sơ tách khỏi nhau. Trên một khớp mà chế độ làm việc là giữ tải nặng chứ không phải vung nhanh, đó là khác biệt quyết định mô-đun, và nó không thấy được chỉ trong cột mô-men đỉnh. Với một bộ truyền động robot mô-men cao, cột dòng điện vì thế được đọc đối chiếu với cột mô-men chứ không phải đọc sau nó.

Cách đọc thứ hai là hai hồ sơ tách khỏi nhau ở tỷ số chứ không ở khối lượng. AK80-64 KV80 và AKH70-48 V1.0 KV41 công bố 850 g và 1396 g trong các kích thước bao 98 × 61.9 mm và 90 × 81.5 mm, một bộ trên tầng 64:1 và bộ kia trên tầng 48:1. Ở các khối lượng khác nhau, hai bộ chiếm những hạng kích thước bao khác nhau, cung cấp các tốc độ đầu ra khác nhau và lấy các dòng điện khác nhau. Đó là lời nhắc rõ nhất trong bảng rằng khối lượng là một kết quả của cách đóng gói chứ không phải một mô tả về chế độ làm việc, và rằng việc chọn giữa hai hồ sơ bộ truyền động robot mô-men cao xoay quanh phép tính của khớp chứ không phải quanh khối lượng.

Cách đọc thứ ba liên quan tới cặp liên tục. Dòng định mức được công bố bên cạnh mô-men định mức là 7 A trên mô-đun nhẹ hơn và 6 A trên mô-đun nặng hơn, và mô-đun có tỷ số lớn hơn chính là bộ yêu cầu dòng điện nhỏ hơn. AKH70-48 V1.0 KV41 công bố mô-men đầu ra định mức cao hơn và dòng định mức thấp hơn so với AK80-64 KV80 trong tập dữ liệu hai mẫu này, và những con số này mô tả các điểm định mức tương ứng của các nhà sản xuất chứ không phải một so sánh có kiểm soát ở cùng mô-men khớp và tốc độ. Một so sánh công bằng về lượng dòng điện lấy vào, tổn thất đồng hay hiệu suất tổng thể sẽ cần dữ liệu vận hành trong các điều kiện tải, tốc độ và nhiệt có thể so sánh được. Cặp đã công bố vẫn hữu ích để định cỡ một driver và một khối pin, và đây cũng là điểm mà chế độ làm việc nhiệt của một khớp phải được ước lượng thay vì đọc trực tiếp, vì dòng định mức là một con số cho một điều kiện đã nêu và điều kiện mà một cỗ máy cụ thể tạo ra là một câu hỏi dành cho tài liệu của nhà sản xuất. Một bộ truyền động robot mô-men cao cho một chế độ làm việc như vậy được chọn theo cặp mà hồ sơ công bố, không theo riêng con số mô-men.

CubeMars AK80-64 KV80: 48 Nm định mức ở 64:1

CubeMars AK80-64 KV80 Bộ truyền động robot mở đầu nhóm ở 850 g và 98 × 61.9 mm, trên một tầng 64:1 với 48 Nm định mức và 120 Nm đỉnh từ một hồ sơ 24/48 V. Dòng định mức của nó là 7 A so với dòng đỉnh 19 A, và các tốc độ của nó được công bố cho từng mức trong hai điện áp định mức. Hồ sơ của nó còn mang một con số khe hở 0.18 độ, một tỷ số mô-men trên khối lượng tối đa 141.2 Nm/kg, một mô-men dẫn động ngược 4.7 Nm và một encoder từ tính duy nhất với độ phân giải nội bộ 14-bit. Nửa 24 V trong cửa sổ điện áp của nó là điều bất thường trong nhóm này, và nó khiến hồ sơ trở thành một ứng viên ở nơi bus chưa cố định. Mô-men định mức, tốc độ định mức và tốc độ không tải đều thay đổi giữa hai điện áp, nên các con số 24 V và 48 V phải được đọc đối chiếu với driver và khối pin mà khớp sẽ thực sự dùng trước khi mô-đun được chọn. Khối lượng và kích thước bao đã công bố của nó là một điểm khởi đầu cho một khớp có kích thước bao chật, và chúng đặt mô-đun ở vị trí nó phải nằm bên trong một khớp nhỏ chứ không phải bên cạnh.

CubeMars AKH70-48 V1.0 KV41: 74 Nm định mức ở 48:1

CubeMars AKH70-48 V1.0 KV41 Bộ truyền động hành tinh trục rỗng là đỉnh của dải được trình bày ở đây với 222 Nm mô-men đỉnh và 74 Nm định mức, từ một tầng 48:1 trên một hồ sơ 48 V. Dòng định mức của nó là 6 A và dòng đỉnh là 18 A, đây là dòng điện đỉnh nhỏ nhất trong nhóm cho mô-men đỉnh lớn nhất. Với một bộ truyền động robot mô-men cao, cặp 74 Nm ở 6 A là con số mô tả một khớp giữ một chi cố định trong nhiều giờ chứ không phải trong khoảnh khắc. Đây cũng là hồ sơ duy nhất ở đây có lỗ rỗng, được công bố ở 7 mm, và là hồ sơ duy nhất có hai encoder - một encoder từ tính phía động cơ và một encoder thứ hai phía đầu ra, cả hai ở độ phân giải 21-bit. Mật độ mô-men của nó được công bố ở 159 Nm/kg, khe hở ở 12 arcmin và mô-men dẫn động ngược ở 2.22 Nm. Một mô-men dẫn động ngược thấp là một đặc điểm thông số đã công bố, và nó hữu ích cho một khớp được thiết kế để chống lại chuyển động bên ngoài, nhưng chỉ riêng nó không thiết lập được ý định thiết kế của mô-đun hay khả năng giữ tải an toàn của mô-đun. Tỷ số 48:1 và mô-men định mức 74 Nm là những con số mô tả phía đó của hồ sơ, và chúng phải được đọc cùng với các điều kiện nhiệt đứng sau định mức liên tục. Lỗ rỗng là thứ tách nó khỏi hồ sơ còn lại cho một bộ truyền động khớp robot bên trong một chi đang chuyển động, và nó đưa mô-đun lên như một ứng viên cho một cỗ máy dạng chân hay một trục tay máy nặng chứ không chốt lại lựa chọn.

Tầng truyền động gần như trực tiếp hay tầng hành tinh cho một khớp 100 Nm

Một khớp phải tạo ra khoảng 100 Nm có thể được dựng từ nhiều cách bố trí, và việc chọn giữa chúng không phải một câu hỏi về cái nào tốt hơn. Hai hồ sơ được so sánh ở đây thuộc nhóm Bộ truyền động robot, và cả hai đều dùng một tầng hành tinh. Con đường tỷ số thấp là một họ riêng: nhóm Bộ truyền động gần như trực tiếp chứa các mô-đun được dựng trên một tầng giảm tốc thấp duy nhất, và sự đánh đổi mà con đường đó tạo ra được mổ xẻ trong Bộ truyền động gần như trực tiếp: tỷ số 8:1 mang lại gì. Điều tách hai con đường là nơi phép nhân diễn ra, nó tốn bao nhiêu dòng điện, và một bộ truyền động khớp robot được phép cảm nhận bao nhiêu phần tải.

Nơi tầng hành tinh tỷ số cao chiếm ưu thế

Tầng tỷ số cao thắng khi khớp phải giữ một tải nặng trong thời gian dài và khi dòng điện lấy vào ở trạng thái giữ đó phải nhỏ. Hồ sơ 48:1 ở đây công bố 74 Nm định mức ở 6 A và 222 Nm đỉnh ở 18 A; hồ sơ 64:1 công bố 48 Nm định mức ở 7 A và 120 Nm đỉnh ở 19 A. Đọc mô-men định mức và mô-men đỉnh đối chiếu với các dòng điện được công bố cùng chúng là cách hai hồ sơ tách khỏi nhau trên các con số đã công bố, và cả hai nửa của cặp đó đều quan trọng: con số định mức là việc giữ tải, con số đỉnh là phần dự trữ, và dòng điện bên cạnh mỗi con số là thứ cuộn dây phải trả ở điểm định mức đó. Với một mô-men khớp cho trước, một tỷ số giảm tốc cao hơn có thể làm giảm mô-men động cơ cần thiết, nhưng dòng điện thu được phụ thuộc vào hằng số mô-men của động cơ, hiệu suất truyền động và các điều kiện vận hành. Các định mức dòng điện của hai mô-đun khác nhau này không nên được coi là một so sánh có kiểm soát về dòng điện cần cho cùng một mô-men khớp. Một dòng điện thấp hơn trong cuộn dây sẽ nghĩa là ít tổn thất đồng hơn và ít nhiệt hơn phải loại bỏ khỏi một vỏ không có quạt, và đó là lý do tỷ số quan trọng ở một chế độ làm việc giữ tải, nhưng độ lớn của hiệu ứng không thể đọc trực tiếp từ hai điểm định mức được so sánh ở đây. Điều nó đánh đổi là tốc độ đầu ra, và nó đánh đổi khả năng của khớp bị một lực bên ngoài dịch chuyển - hồ sơ 48:1 công bố mô-men dẫn động ngược 2.22 Nm so với 4.7 Nm của hồ sơ 64:1, cả hai đều là những con số nhỏ mô tả mức độ mà động cơ còn có thể cảm nhận tải.

Tỷ số tác động thế nào tới tốc độ đầu ra và nhiệt

Tỷ số dịch chuyển tốc độ và mô-men theo hai hướng ngược nhau, và nó dịch chuyển nhiệt một cách gián tiếp qua dòng điện. Vì tốc độ đầu ra là tốc độ động cơ chia cho tỷ số, một khớp tỷ số cao đạt cùng tốc độ khớp ở một tốc độ động cơ cao hơn nhiều, điều mà với một sức phản điện động và điện áp bus cho trước sẽ giới hạn tốc độ tối đa mà khớp có thể đạt. Vì mô-men đầu ra là mô-men động cơ nhân với tỷ số, một khớp tỷ số cao đạt cùng mô-men khớp ở một mô-men động cơ thấp hơn nhiều, và do đó ở một dòng điện động cơ thấp hơn nhiều. Các con số tốc độ đã công bố minh họa sự khác biệt về tốc độ đầu ra giữa các mô-đun này: AKH70-48 V1.0 KV41 liệt kê tốc độ định mức 28 rpm và tốc độ không tải 35 rpm, trong khi AK80-64 KV80 liệt kê 23/48 rpm định mức và 37/75 rpm khi không tải cho các định mức 24/48 V của nó. Những con số tốc độ này phải được đọc tách khỏi các định mức dòng điện đỉnh đã công bố trừ khi nhà sản xuất cung cấp dữ liệu thử nghiệm liên kết chúng với một điểm làm việc cụ thể. Chúng mô tả những chế độ làm việc khác nhau của bộ truyền động khớp robot chứ không phải những cấp khác nhau của cùng một chế độ. Một bộ truyền động robot mô-men cao không được chọn bằng cách hỏi cách bố trí nào ưu việt hơn, mà bằng cách hỏi chế độ làm việc của khớp thực sự dành thời gian vào tổ hợp nào trong hai tổ hợp đó.

Khớp một bộ truyền động robot mô-men cao với chế độ làm việc của khớp

Ba bước dưới đây áp dụng các cột theo thứ tự biến một chế độ làm việc của khớp thành một danh sách rút gọn. Đây cũng chính là các cột mà một bộ truyền động robot mô-men cao được đánh giá, được xét theo thứ tự mà một chế độ làm việc ràng buộc chúng. Trên các hồ sơ ở đây, chúng cũng dẫn tới trang ứng dụng Mô-đun khớp, nơi cùng chế độ làm việc đó được mô tả với các thuộc tính lọc riêng của nó.

Bắt đầu từ trường hợp giữ xấu nhất, không phải từ hành trình đều

Trường hợp giữ xấu nhất là tải đứng yên mà khớp phải giữ nguyên tại chỗ trong khoảng thời gian liên tục dài nhất, và nó đặt ra yêu cầu liên tục. Với một đầu gối, đó là phần khối lượng cơ thể mà khớp mang qua pha chống một chân; với một vai, đó là dụng cụ được giữ ở đầu một cánh tay duỗi hết; với một hông, đó là giá trị nặng hơn trong hai. Đó là những giá trị khởi điểm chứ không phải những yêu cầu cố định, vì khối tâm, tay đòn, tư thế mà khớp làm việc trong đó và các tải động mà đoạn chi mang theo đều thay đổi mô-men mà khớp phải tạo ra. Con số đó được đối chiếu với mô-men định mức đã công bố, không đối chiếu với mô-men đỉnh, và dòng điện được công bố bên cạnh nó được đối chiếu với những gì driver và khối pin có thể cấp trong cùng khoảng thời gian. Cặp mô-men định mức và mô-men đỉnh đã công bố được đọc ở đây tại đầu định mức, và một bộ truyền động khớp robot được khớp theo con số đỉnh của nó sẽ chạy nóng ở một trường hợp giữ tải như thế này. Trên các hồ sơ ở đây, các con số định mức là 48 Nm và 74 Nm, và một khớp có trường hợp giữ xấu nhất nằm trên mức mà nó được khớp tới không thể được cứu bởi một bước sau.

Rồi tốc độ tại mô-men đó

Tốc độ và mô-men được công bố ở hai phía đối lập của cùng một sự đánh đổi, nên bước thứ hai cố định tốc độ khớp mà chế độ làm việc cần và đọc tỷ số tạo ra nó. Mô-men đầu ra, tốc độ đầu ra, khả năng dẫn động ngược và chế độ làm việc nhiệt được đọc cùng nhau chứ không theo một thứ tự một chiều nghiêm ngặt, nên tỷ số mà bước đầu tiên có vẻ đã chốt lại được xem xét lại ở đây đối chiếu với tốc độ mà chế độ làm việc cần. Một trục xa phải bám một quỹ đạo nhanh muốn tỷ số thấp và tốc độ đầu ra đi kèm; một trục gần phải mang một tải chậm muốn tỷ số cao và chấp nhận tốc độ đầu ra thấp. Hai hồ sơ ở đây đạt 35 rpm và 37/75 rpm khi không tải, một dải hẹp đến mức một khớp cần trục xa nhanh sẽ nằm ngoài nó. Một bộ truyền động robot mô-men cao mà tỷ số được chọn trước khi yêu cầu tốc độ được cố định thường sẽ phải được thay thế chứ không phải tinh chỉnh lại.

Rồi chu trình làm việc nhiệt

Bước thứ ba là bước quyết định giữa hai mô-đun đều vượt qua hai bước đầu. Một chế độ làm việc giữ tải liên tục tiêu dòng định mức trong phần lớn chu trình; một chế độ làm việc liên tục tăng tốc một khối lượng ở xa tiêu dòng đỉnh thường xuyên hơn mức mà giá trị trung bình gợi ra. Hai hồ sơ ở đây công bố dòng định mức 7 A và 6 A cùng dòng đỉnh 19 A và 18 A, và khoảng trống giữa hai con số là nơi một chu kỳ làm việc hoặc vừa hoặc không. Chu kỳ làm việc là cột cuối cùng, và với một bộ truyền động robot mô-men cao, nó thường là cột quyết định giữa hai mô-đun đều vượt qua hai bước đầu. Điều mà các hồ sơ không công bố là mức tăng nhiệt đứng sau con số liên tục, điều kiện lắp đặt mà nó được đo trong đó, và nhiệt độ môi trường mà khớp sẽ thực sự gặp. Đó là những câu hỏi dành cho tài liệu của nhà sản xuất, và cách làm trung thực là đặt chúng ở đó thay vì suy ra một câu trả lời từ một hồ sơ lân cận.

Ba bước áp dụng cho nhóm này cho ra một danh sách rút gọn chứ không phải một câu trả lời:

1. Một khớp có kích thước bao chật và một bus chưa cố định. AK80-64 KV80 là hồ sơ 850 g ở 64:1, với cửa sổ 24/48 V và 48 Nm định mức so với 120 Nm đỉnh. Nó là một ứng viên ở nơi các điều kiện đó khớp, và điểm làm việc cùng chế độ làm việc nhiệt vẫn phải được kiểm tra cho khớp cụ thể.
2. Một khớp phải giữ một tải nặng trong thời gian dài. AKH70-48 V1.0 KV41 là hồ sơ 48:1 ở 1396 g, với 74 Nm định mức ở 6 A, 222 Nm đỉnh ở 18 A và một lỗ rỗng 7 mm để đi cáp. Nó là một ứng viên cho chế độ làm việc đó, và điều kiện nhiệt đứng sau định mức liên tục là điểm cần xác nhận với nhà sản xuất trước khi khớp được chốt.

Câu hỏi thường gặp

Tài nguyên chính thức

CubeMars công bố một trang sản phẩm chính thức cho mỗi mô-đun kèm bảng thông số của nó, và những trang đó vẫn là nguồn chân lý cho mọi con số được dẫn trong hướng dẫn này - ví dụ trang sản phẩm AK80-64 KV80 và trang sản phẩm AKH70-48 V1.0 KV41. Các con số mô-men, dòng điện, tốc độ, tỷ số, khối lượng và kích thước bao trong bảng trên là những giá trị mà các trang đó công bố cho mỗi mô-đun. Mức tăng nhiệt đứng sau một định mức liên tục, điều kiện lắp đặt mà một con số được đo trong đó, một trường mà một hồ sơ không mang, hay độ dài của một dao động đỉnh là một câu hỏi dành cho tài liệu của nhà sản xuất chứ không phải một giá trị có thể suy ra từ bảng thông số.

Bước tiếp theo

Để lập danh sách rút gọn thay vì đọc, ba công cụ trên nền tảng làm việc đó theo trình tự. Khám phá toàn bộ nhóm Bộ truyền động robot để xem các mô-đun này bên cạnh những khớp nhẹ hơn trong cùng dải, dùng Lựa chọn để thu hẹp theo tỷ số, mô-men định mức và kích thước bao đã công bố, rồi đặt các ứng viên đối chiếu nhau trong So sánh sản phẩm. Trang ứng dụng Mô-đun khớp giữ cùng chế độ làm việc đó với các thuộc tính lọc riêng của nó, và nhóm Bộ truyền động gần như trực tiếp bao quát cách bố trí tỷ số thấp.

Hai bài viết khác mang những phần của một lựa chọn khớp mà một so sánh mô-đun không giải quyết hết. Bộ truyền động robot: cách chọn bộ truyền động tích hợp cho khớp robot mổ xẻ mô-đun tích hợp từ bên trong - động cơ, tầng giảm tốc, phản hồi và driver - và là tài liệu tham chiếu cho những gì đến bên trong vỏ. Bộ truyền động robot 48 V: các mẫu, lợi ích hiệu năng và ràng buộc hệ thống đi theo quyết định bus xuyên qua driver, khối pin và các đầu nối, đó là bước nằm giữa việc chọn một bộ truyền động robot mô-men cao và việc làm cho nó chạy trong một cỗ máy.

Bản tóm gọn: cố định tải đứng yên ở trường hợp xấu nhất trước, vì đó là con số duy nhất mà khớp giữ trong thời gian dài; cố định tỷ số thứ hai, vì tỷ số đặt mô-men đầu ra và tốc độ đầu ra cùng lúc và không thể điều chỉnh sau đó; đọc bus cùng dòng định mức với nhau ở bước thứ ba, vì bus thay đổi dòng điện và dòng điện là thứ cuộn dây phải sống cùng; và xác nhận điều kiện nhiệt đứng sau con số liên tục sau cùng, với nhà sản xuất, vì đó là cột duy nhất mà một bảng thông số hiếm khi mang. Trong nhóm này, trình tự đó tách hồ sơ 850 g 64:1 khỏi mô-đun trục rỗng 48:1 trước khi bất kỳ khớp riêng lẻ nào được cân đối với một khớp khác.