תיבות הילוכים הילוכים

תיבות הילוכים רובוטיות עשויות להשתמש בסוגים שונים של ציוד בהתאם לדרישות הספציפיות של העיצוב והפונקציונליות של הרובוט. חלק מהסוגים הנפוצים של גלגלי שיניים המשמשים בתיבות הילוכים רובוטיות כוללים:

  1. גלגלי שיניים מדורגים:גלגלי שיניים דובנים הם הסוג הפשוט והנפוץ ביותר של ציוד. יש להם שיניים ישרות המקבילות לציר הסיבוב. גלגלי שיניים דובנים יעילים להעברת כוח בין צירים מקבילים והם משמשים לעתים קרובות בתיבות הילוכים רובוטיות עבור יישומים במהירות בינונית.
  2. גלגלי שיניים סלילניים:לגלגלי שיניים סלילניים יש שיניים זוויתיות הנחתכות בזווית לציר ההילוכים. גלגלי שיניים אלו מציעים פעולה חלקה יותר ויכולת נשיאת עומס גבוהה יותר בהשוואה לגלגלי שיניים בעלי גלגלים. הם מתאימים ליישומים שבהם נדרשים רעש נמוך והעברת מומנט גבוה, כגון מפרקים רובוטיים וזרועות רובוטיות במהירות גבוהה.
  3. גלגלי שיניים משופעים:לגלגלי שיניים משופעים שיניים בצורת חרוט ומשמשים להעברת תנועה בין פירים מצטלבים. הם משמשים בדרך כלל בתיבות הילוכים רובוטיות לשינוי כיוון העברת הכוח, כגון במנגנוני דיפרנציאל עבור רכבות הנעה רובוטיות.
  4. גלגלי שיניים פלנטריים:גלגלי שיניים פלנטריים מורכבים מגלגל שיניים מרכזי (גלגל שיניים שמש) המוקף בגלגל שיניים חיצוני אחד או יותר (גלגלי שיניים פלנטריים) המסתובבים סביבו. הם מציעים קומפקטיות, העברת מומנט גבוה ורב-גוניות בהפחתת מהירות או הגברה. מערכות הילוכים פלנטריות משמשות לעתים קרובות בתיבות הילוכים רובוטיות עבור יישומי מומנט גבוה, כגון זרועות רובוטיות ומנגנוני הרמה.
  5. גלגלי שיניים תולעים:גלגלי שיניים של תולעת מורכבים מתולעת (גלגל שיניים דמוי בורג) וגלגל שיניים הנקרא גלגל תולעת. הם מספקים יחסי הפחתת הילוכים גבוהים ומתאימים ליישומים בהם נדרש הכפל מומנט גדול, כגון במפעילים רובוטיים ומנגנוני הרמה.
  6. גלגלי שיניים ציקלואידיים:גלגלי שיניים ציקלואידיים משתמשים בשיניים בצורת ציקלואיד כדי להשיג פעולה חלקה ושקטה. הם מציעים דיוק גבוה ומשמשים לעתים קרובות בתיבות הילוכים רובוטיות עבור יישומים שבהם מיקום מדויק ובקרת תנועה חיוניים, כגון ברובוטים תעשייתיים ומכונות CNC.
  7. מתלה:גלגלי שיניים מתלה מורכבים מגלגל שיניים ליניארי (מתלה) וגלגל שיניים עגול (פיניון) המשולבים זה בזה. הם נמצאים בשימוש נפוץ בתיבות הילוכים רובוטיות ליישומי תנועה ליניארית, כגון ברובוטים קרטזיים וגבונים רובוטיים.

בחירת ההילוכים לתיבת הילוכים רובוטית תלויה בגורמים כמו המהירות הרצויה, מומנט, יעילות, רמת רעש, אילוצי מקום ושיקולי עלות. המהנדסים בוחרים את סוגי ההילוכים והתצורות המתאימים ביותר כדי לייעל את הביצועים והאמינות של המערכת הרובוטית.

גלגלי זרוע רובוטיים

זרועות רובוטיות הן מרכיבים חיוניים של מערכות רובוטיות רבות, המשמשות ביישומים שונים, החל מייצור והרכבה ועד שירותי בריאות ומחקר. סוגי ההילוכים המשמשים בזרועות רובוטיות תלויים בגורמים כמו עיצוב הזרוע, המשימות המיועדות, קיבולת המטען והדיוק הנדרש. להלן כמה סוגים נפוצים של גלגלי שיניים המשמשים בזרועות רובוטיות:

  1. כוננים הרמוניים:כוננים הרמוניים, הידועים גם כגלגלי מתיחה, נמצאים בשימוש נרחב בזרועות רובוטיות בשל העיצוב הקומפקטי, צפיפות המומנט הגבוהה ובקרת התנועה המדויקת שלהם. הם מורכבים משלושה מרכיבים עיקריים: מחולל גלים, ספליין גמיש (גלגל שיניים גמיש בעל דופן דק) וספליין עגול. כוננים הרמוניים מציעים אפס תגובה ויחסי הפחתה גבוהים, מה שהופך אותם למתאימים ליישומים הדורשים מיקום מדויק ותנועה חלקה, כגון ניתוח רובוטי ואוטומציה תעשייתית.
  2. גלגלי שיניים ציקלואידיים:גלגלי שיניים ציקלואידיים, הידועים גם ככוננים ציקלואידיים או כוננים ציקלואידים, משתמשים בשיניים בצורת ציקלואיד כדי להשיג פעולה חלקה ושקטה. הם מציעים העברת מומנט גבוה, פעולת גב מינימלית וספיגת זעזועים מעולה, מה שהופך אותם מתאימים לזרועות רובוטיות בסביבות קשות או יישומים הדורשים יכולת עומס ודיוק גבוהים.
  3. הילוכים פלנטריים הרמוניים:גלגלי שיניים פלנטריים הרמוניים משלבים את העקרונות של הנעה הרמונית וגלגלי שיניים פלנטריים. הם כוללים גלגל שיניים גמיש (בדומה ל-flexspline בהנעות הרמוניות) וגלגלי שיניים מרובים המסתובבים סביב גלגל שיניים מרכזי. גלגלי שיניים פלנטריים הרמוניים מציעים העברת מומנט גבוה, קומפקטיות ובקרת תנועה מדויקת, מה שהופך אותם למתאימים לזרועות רובוטיות ביישומים כמו פעולות איסוף ומקום וטיפול בחומרים.
  4. גלגלי שיניים פלנטריים:גלגלי שיניים פלנטריים נמצאים בשימוש נפוץ בזרועות רובוטיות בשל העיצוב הקומפקטי, העברת המומנט הגבוה, והגמישות בהפחתת מהירות או הגברה. הם מורכבים מגלגל שמש מרכזי, גלגלי שיניים מרובים של כוכבי לכת וגלגל שיניים חיצוני. גלגלי שיניים פלנטריים מציעים יעילות גבוהה, נגיעה מינימלית ויכולת נשיאת עומס מעולה, מה שהופך אותם למתאימים ליישומי זרוע רובוטיים שונים, לרבות רובוטים תעשייתיים ורובוטים שיתופיים (קובוטים).
  5. גלגלי שיניים מדורגים:גלגלי שיניים פשוטים ונמצאים בשימוש נרחב בזרועות רובוטיות בשל קלות הייצור שלהם, עלות-תועלת והתאמתם ליישומים בעומס בינוני. הם מורכבים משיניים ישרות המקבילות לציר ההילוכים ונפוצות בשימוש במפרקי זרועות רובוטיים או במערכות הילוכים בהן דיוק גבוה אינו קריטי.
  6. גלגלי שיניים משופעים:גלגלי שיניים משופעים משמשים בזרועות רובוטיות להעברת תנועה בין פירים מצטלבים בזוויות שונות. הם מציעים יעילות גבוהה, פעולה חלקה ועיצוב קומפקטי, מה שהופך אותם מתאימים ליישומי זרוע רובוטית הדורשים שינויי כיוון, כגון מנגנוני מפרקים או אפקטורי קצה.

בחירת גלגלי השיניים לזרועות רובוטיות תלויה בדרישות הספציפיות של האפליקציה, לרבות קיבולת עומס, דיוק, מהירות, אילוצי גודל וגורמים סביבתיים. המהנדסים בוחרים את סוגי ההילוכים והתצורות המתאימים ביותר כדי לייעל את הביצועים, האמינות והיעילות של הזרוע הרובוטית.

גלגלי שיניים

הנעה בגלגלים לרובוטיקה, סוגים שונים של גלגלי שיניים משמשים להעברת כוח מהמנוע לגלגלים, מה שמאפשר לרובוט לנוע ולנווט את סביבתו. בחירת ההילוכים תלויה בגורמים כמו המהירות הרצויה, המומנט, היעילות ומגבלות הגודל. להלן כמה סוגים נפוצים של גלגלי שיניים המשמשים בהנעות גלגל לרובוטיקה:

  1. גלגלי שיניים מדורגים:גלגלי שיניים הם אחד מסוגי גלגלי השיניים הנפוצים ביותר המשמשים בהנעות גלגלים. יש להם שיניים ישרות המקבילות לציר הסיבוב והן יעילות להעברת כוח בין פירים מקבילים. גלגלי שיניים דובנים מתאימים ליישומים שבהם נדרשים פשטות, עלות-תועלת ועומסים מתונים.
  2. גלגלי שיניים משופעים:גלגלי שיניים משופעים משמשים בהנעות גלגלים כדי להעביר תנועה בין פירים המצטלבים בזווית. יש להם שיניים בצורת חרוט והם נמצאים בשימוש נפוץ בהנעות גלגלים רובוטיות כדי לשנות את כיוון העברת הכוח, כמו למשל במנגנוני דיפרנציאל לרובוטים להיגוי דיפרנציאלי.
  3. גלגלי שיניים פלנטריים:גלגלי שיניים פלנטריים הם קומפקטיים ומציעים העברת מומנט גבוה, מה שהופך אותם למתאימים להנעת גלגלים רובוטיים. הם מורכבים מגלגל שמש מרכזי, גלגלי שיניים מרובים של כוכבי לכת וגלגל שיניים חיצוני. גלגלי שיניים פלנטריים משמשים לעתים קרובות בהנעות גלגל רובוטיות כדי להשיג יחסי הפחתה גבוהים והכפלת מומנט בחבילה קטנה.
  4. גלגלי שיניים תולעים:גלגלי שיניים של תולעת מורכבים מתולעת (גלגל שיניים דמוי בורג) וגלגל שיניים הנקרא גלגל תולעת. הם מספקים יחסי הפחתת הילוכים גבוהים ומתאימים ליישומים בהם נדרש הכפל מומנט גדול, כגון בהנעות גלגל רובוטיות לרכבים כבדים או רובוטים תעשייתיים.
  5. גלגלי שיניים סלילניים:לגלגלי שיניים סלילניים יש שיניים זוויתיות הנחתכות בזווית לציר ההילוכים. הם מציעים פעולה חלקה יותר וקיבולת נשיאת עומס גבוהה יותר בהשוואה לגלגלי שיניים בעלי דורבן. גלגלי שיניים סלילניים מתאימים להנעת גלגלים רובוטיים שבהם נדרשים רעש נמוך והעברת מומנט גבוה, כגון ברובוטים ניידים הניווטים בסביבות פנימיות.
  6. מתלה:גלגלי שיניים מתלים משמשים בהנעות גלגל רובוטיות כדי להמיר תנועה סיבובית לתנועה ליניארית. הם מורכבים מגלגל שיניים עגול (פיניון) מרושת עם גלגל שיניים ליניארי (מתלה). גלגלי שיניים מתלים נמצאים בשימוש נפוץ במערכות תנועה ליניארית עבור הנעות גלגל רובוטיות, כגון ברובוטים קרטזיים ומכונות CNC.

בחירת ההילוכים להנעת גלגלים רובוטיים תלויה בגורמים כמו גודל הרובוט, משקלו, השטח, דרישות המהירות ומקור הכוח של הרובוט. מהנדסים בוחרים את סוגי ההילוכים והתצורות המתאימים ביותר כדי לייעל את הביצועים, היעילות והאמינות של מערכת התנועה של הרובוט.

גריפרים והילוכים של אפקטי קצה

תפסים ואפקטורי קצה הם רכיבים המחוברים לקצה של זרועות רובוטיות לאחיזה ולתפעל אובייקטים. אמנם לא תמיד גלגלי שיניים הם המרכיב העיקרי באוחזים ובאפקטורי קצה, אך ניתן לשלב אותם במנגנונים שלהם עבור פונקציות ספציפיות. להלן האופן שבו ניתן להשתמש בגלגלי שיניים בציוד המשויך לאוחזים ולאפקטורי קצה:

  1. מפעילים:תפסנים ואפקטורי קצה דורשים לעתים קרובות מפעילים כדי לפתוח ולסגור את מנגנון האחיזה. בהתאם לתכנון, מפעילים אלה עשויים לשלב גלגלי שיניים כדי לתרגם את תנועת הסיבוב של מנוע לתנועה הליניארית הדרושה לפתיחה וסגירה של אצבעות התפסן. ניתן להשתמש בהילוכים כדי להגביר את המומנט או להתאים את מהירות התנועה במפעילים אלה.
  2. מערכות הילוכים:במקרים מסוימים, תפסנים ואפקטורי קצה עשויים לדרוש ממערכות תמסורת להעביר כוח מהמפעיל למנגנון האחיזה. ניתן להשתמש בגלגלי שיניים בתוך מערכות ההילוכים הללו כדי להתאים את הכיוון, המהירות או המומנט של הכוח המועבר, מה שמאפשר שליטה מדויקת על פעולת האחיזה.
  3. מנגנוני התאמה:תפסנים ואפגני קצה צריכים לרוב להכיל חפצים בגדלים ובצורות שונות. ניתן להשתמש בגלגלי שיניים במנגנוני כוונון לשליטה במיקום או במרווח של אצבעות האוחז, מה שמאפשר להן להסתגל לאובייקטים שונים ללא צורך בהתאמה ידנית.
  4. מנגנוני בטיחות:כמה תפסנים ואפקטורי קצה משלבים תכונות בטיחות כדי למנוע נזק לתפסן או לחפצים בהם מטפלים. ניתן להשתמש בגלגלי שיניים במנגנוני בטיחות אלה כדי לספק הגנה מפני עומס יתר או כדי לנתק את האוחז במקרה של כוח מופרז או חסימה.
  5. מערכות מיקום:תפסנים ואפגני קצה עשויים לדרוש מיקום מדויק כדי לתפוס חפצים במדויק. ניתן להשתמש בגלגלי שיניים במערכות מיקום כדי לשלוט בתנועת אצבעות התפסן ברמת דיוק גבוהה, המאפשרות פעולות אחיזה אמינות וניתנות לחזור עליהן.
  6. קבצים מצורפים של אפקט קצה:בנוסף לאצבעות האחיזה, אפקטי קצה עשויים לכלול חיבורים אחרים כגון כוסות יניקה, מגנטים או כלי חיתוך. ניתן להשתמש בגלגלי שיניים כדי לשלוט בתנועה או בפעולה של קבצים מצורפים אלה, מה שמאפשר פונקציונליות רב-תכליתית בטיפול בסוגים שונים של חפצים.

בעוד שגלגלי שיניים עשויים שלא להיות המרכיב העיקרי באוחזים ובאפקטורי קצה, הם יכולים למלא תפקיד מכריע בשיפור הפונקציונליות, הדיוק והרבגוניות של רכיבים רובוטיים אלה. העיצוב והשימוש הספציפיים של גלגלי שיניים בגריפרים ואפקטורי קצה יהיו תלויים בדרישות היישום ובמאפייני הביצועים הרצויים.

עוד ציוד בנייה שבו Belon Gears