Con il rapido sviluppo dell'automazione e rNell'obotica, vengono posti requisiti più elevati in termini di precisione di posizionamento, stabilità di trasmissione e design meccanico compatto. Gli azionamenti armonici, basati sulla trasmissione elastica della deformazione, sono diventati una soluzione chiave nel campo della precisionesistemi di controllo del movimento.
ⅠStruttura e principio di funzionamento
Un’unità armonica è costituita da tre componenti principali:
Generatore di onde:Solitamente è costituito da una camma ellittica e da un cuscinetto flessibile ed è un componente di ingresso.
Flexspline:Gli ingranaggi elastici a pareti sottili- possono generare una deformazione elastica controllabile sotto l'azione di un generatore di onde.
Spline circolare:Gli anelli dentati interni rigidi in genere hanno leggermente più denti rispetto al flexspline.
Quando il generatore d'onde ruota, la flexspline si deforma ellitticamente e si ingrana con la spline circolare lungo il suo asse maggiore. A causa della piccola differenza tra i denti, ogni rotazione comporta un leggero spostamento angolare, consentendo un elevato rapporto di riduzione in un unico stadio.
Ⅱ Classificazione
Nella pratica ingegneristica, gli azionamenti armonici vengono comunemente classificati in base alla loro forma strutturale e al livello di integrazione. Le categorie più comuni includono il tipo di componente, il tipo di unità integrata e il tipo di albero cavo.
Tipo componente:È costituito solo dai componenti principali della trasmissione (generatore di onde, flexspline e spline circolare), adatti per l'integrazione strutturale personalizzata OEM.
Tipo di unità integrata:Alloggiamento, cuscinetto e flangia di uscita integrati per un'installazione più semplice e una migliore rigidità.
Tipo di albero cavo:Con foro passante centrale-per il passaggio dei cavi o la penetrazione dell'albero, comunemente utilizzato nei giunti dei robot.
Sebbene le strutture differiscano, il principio fondamentale della trasmissione armonica rimane lo stesso.
Ⅲ Vantaggi principali
Gioco quasi pari a zero e alta precisione
L'impegno elastico garantisce un gioco quasi pari a zero e una precisione a livello di arcosecondo-quasi, con eccellente ripetibilità.
Elevato rapporto di riduzione e densità di coppia
Consente elevati rapporti di riduzione in un unico stadio fornendo allo stesso tempo una coppia elevata, risparmiando spazio e adattandosi a sistemi compatti.
Compatto e leggero
Il fattore di forma ridotto e il peso ridotto consentono una facile integrazione in giunti robotici compatti e sistemi di automazione.
Movimento fluido e affidabilità
L'innesto multi-dente riduce al minimo le vibrazioni e il rumore, mentre l'innesto elastico riduce i carichi d'urto, prolungando la durata.
ⅣApplicazioni tipiche
Gli azionamenti armonici sono ampiamente utilizzati in:
- Robot industriali e collaborativi
- Apparecchiature per semiconduttori
- Dispositivi medici
- Sistemi di visione di precisione
- Sistemi di automazione-ad alta precisione
In queste applicazioni, gli azionamenti armonici agiscono come componenti di trasmissione chiave che influenzano la precisione del posizionamento, la ripetibilità del movimento e le prestazioni complessive del sistema.
Ⅴ Linee guida per la selezione dell'ingegneria
Quando si seleziona un azionamento armonico, è necessario valutare i seguenti fattori:
- Coppia di uscita nominale e fattore di sicurezza
- Rapporto di riduzione richiesto
- Inerzia del carico e adattamento del motore
- Ciclo di lavoro e condizioni di servizio
- Spazio di installazione e requisiti dell'albero cavo
- Ambiente operativo (temperatura, vibrazioni, pulizia)
La selezione e la corrispondenza corrette dei parametri sono essenziali per garantire un funzionamento stabile a lungo termine.
Ⅵ Serie GIGAGER Harmonic Drive
Gli azionamenti armonici GIGAGER sono sviluppati con molteplici configurazioni strutturali per soddisfare diversi requisiti di integrazione meccanica nella robotica e nei sistemi di automazione di precisione.
Ciascuna serie si concentra su caratteristiche specifiche come flessibilità di integrazione strutturale, capacità di allineamento, installazione compatta o prestazioni di coppia ottimizzate, fornendo agli ingegneri opzioni adatte per vari layout di sistema.
Serie GHS: multi-struttura integrata
La serie GHS offre opzioni di integrazione flessibili e supporta molteplici configurazioni strutturali, tra cui il tipo di unità integrata, il tipo ad albero cavo, il tipo ad albero di ingresso e i gruppi auto-allineanti.
Questa versatilità consente alla serie di adattarsi a un'ampia gamma di layout di apparecchiature robotiche e di automazione.
Caratteristiche principali:
- Supporta più configurazioni strutturali per un'integrazione flessibile
- Design compatto con elevata densità di coppia
- Facile adattamento a vari layout meccanici
La serie GHS è adatta per giunti robotici-per scopi generici, moduli di posizionamento di precisione e sistemi di automazione modulari.
Serie GHC: Tipo a tazza standard/autoallineante-
La serie GHC include due configurazioni strutturali: un motore armonico di tipo a tazza-standard e un tipo auto-allineante. Entrambe le versioni adottano la classica struttura flexspline a forma di tazza-, fornendo prestazioni di trasmissione stabili e precisione di posizionamento affidabile.
La versione auto-allineante incorpora un generatore di onde appositamente progettato che consente una leggera compensazione angolare, contribuendo a mantenere un funzionamento stabile quando si verificano piccoli disallineamenti del gruppo.
Caratteristiche principali:
- Struttura comprovata di trasmissione armonica del tipo a tazza-
- Configurazione autoallineante opzionale-per la compensazione del disallineamento
- Precisione e ripetibilità di posizionamento stabili
- Capacità di coppia bilanciata, rigidità e durata
La serie GHC è ideale per sistemi robotici standard, robot collaborativi e macchinari di automazione che richiedono prestazioni affidabili e stabili con integrazione flessibile.
Serie GHD: Coppa dei NaniTipo
La serie GHD presenta un design flexspline a tazza corta ottimizzato per installazioni in cui lo spazio assiale è limitato.
La sua struttura compatta consente una trasmissione ad alta-precisione pur mantenendo una buona rigidità in spazi ristretti.
Caratteristiche principali:
- Struttura della tazza corta con dimensione assiale ridotta
- Design compatto e leggero
- Elevata precisione di posizionamento e stabilità di trasmissione
La serie GHD è adatta per apparecchiature a semiconduttore, strumenti di precisione e giunti robotici compatti.
Serie GHT:Tipo di tazza (Ultra-piatta)
La serie GHT adotta un design strutturale ultra-piatto ottimizzato per applicazioni con spazio di installazione assiale molto limitato.
Fornisce una coppia elevata in un profilo compatto, che lo rende adatto per moduli di movimento dinamico.
Caratteristiche principali:
- Struttura corta e piatta per layout compatti
- Elevata densità di coppia adatta al movimento dinamico
- Ottimizzato per l'integrazione dell'effettore finale-robotico
La serie GHT è ampiamente utilizzata negli assi dei polsi dei robot, nelle tavole rotanti e nei moduli di automazione compatti.
Conclusione
Gli azionamenti armonici combinano alta precisione, struttura compatta e prestazioni di trasmissione stabili. Comprendendo la logica di classificazione e applicando i principi di selezione corretti, è possibile ottenere prestazioni ottimali del sistema.
