Metody diagnozowania przekładni robotów przemysłowych

Ograniczenia przekładni cykloidalnych

Niemniej, przekładnie cykloidalne mają pewne ograniczenia. Ze względu na obecność dużego i ciężkiego koła planety, mają trudności z obsługą wysokich prędkości wejściowych. To może prowadzić do nierównowagi i wibracji. Aby temu zaradzić, często stosuje się dwa koła planety, ułożone szeregowo i przesunięte o 180 stopni względem siebie. To poprawia ich działanie. Aby zwiększyć wydajność i możliwość dostosowania przełożeń, napędy cykloidalne często łączy się z wstępną przekładnią planetarną. Taki hybrydowy układ umożliwia osiągnięcie większej elastyczności i efektywności w przenoszeniu momentu obrotowego. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na rozwiązania łączące wysoką nośność, dokładność i niezawodność, przekładnie cykloidalne zyskują coraz większą popularność w przemyśle robotów przemysłowych [2] [3].

Przekładnie harmoniczne są innowacyjnymi rozwiązaniami stosowanymi w robotyce przemysłowej charakteryzującymi się zaawansowaną technologią a także unikalną konstrukcją. Ich główną cechą wyróżniającą jest zastosowanie elastycznych elementów wewnętrznych, które umożliwiają skomplikowany proces przenoszenia momentu obrotowego. Przekładnie harmoniczne oferują wiele korzyści, które czynią je atrakcyjnymi w zastosowaniach przemysłowych.

Korzyści przekładni harmonicznych

Przede wszystkim przekładnie te zapewniają bardzo wysoki stosunek przełożenia w stosunku do swojej kompaktowej wielkości. Oznacza to, że mogą przenosić duże momenty obrotowe przy niewielkich rozmiarach, co jest niezwykle istotne w przypadku mniejszych robotów przemysłowych. Dodatkowo, przekładnie harmoniczne charakteryzują się wysoką precyzją i skutecznością. Elastyczne elementy wewnętrzne, umożliwiają płynne przenoszenie momentu obrotowego bez zbędnego luzu. Dzięki temu przekładnie harmoniczne są w stanie zapewnić precyzyjne sterowanie ruchem i pozycjonowanie w robotyce przemysłowej.

Przekładnie harmoniczne są również znane z wyjątkowej odporności na obciążenia udarowe. Dzięki elastycznym elementom wewnętrznym, mogą one absorbować siły i wibracje, minimalizując ryzyko uszkodzeń jak również zwiększając trwałość robota przemysłowego. Są one niezawodne w przypadku występowania nagłych zmian obciążenia, co często spotyka się w robotyce przemysłowej.

Ograniczenia przekładni harmonicznych

Należy jednak zaznaczyć, że przekładnie harmoniczne mają pewne ograniczenia. Ze względu na swoją skomplikowaną konstrukcję, mogą być bardziej kosztowne w produkcji i utrzymaniu. Ponadto przekładnie harmoniczne cechują się mniejszym zakresem momentu obrotowego oraz nościości łożysk w porównaniu do przekłądni cykloidalnych. Mimo tych ograniczeń, przekładnie harmoniczne szeroko stosuje się w robotyce przemysłowej ze względu na swoją wydajność, precyzję i niezawodność. Najczęściej spotykamy przekładnie harmoniczne w ostatnich segmentach manipulatorów wieloosiowych oraz w robotach, które nie wymagają dużej wartości udźwigu. [2].

Przekładnie planetarne

Przekładnie planetarne były powszechnie stosowanymi rozwiązaniami w robotyce przemysłowej z uwagi na swoje liczne zalety. Charakteryzują się kompaktową konstrukcją, dużą zdolnością do przenoszenia momentu obrotowego jak również precyzją. Przekładnie planetarne wykorzystuje się do przenoszenia momentu obrotowego w ramionach robota, co zapewnia precyzyjne sterowanie ruchem i pozycjonowanie. W porównaniu do innych typów przekładni, przekładnie planetarne mogą generować większe tarcie i hałas. Ponadto, przekładnie planetarne charakteryzują się największymi wartościami luzów, których redukcja jest mocno ograniczona. Mimo tych ograniczeń, przekładnie planetarne nadal wykorzystuje się w robotyce przemysłowej ze względu na swoją niezawodność,  wysoką wydajność oraz stosunkowo niski koszt produkcji. Odpowiednio zaprojektowane przekładnie planetarne są w stanie sprostać wymaganiom współczesnej robotyki przemysłowej i stanowić niezawodne rozwiązanie będące alternatywą dla przekładni cykloidalnych i harmonicznych [2].

Wyzwania związane z diagnozowaniem przekładni robotów przemysłowych

Roboty przemysłowe najczęściej stanowią szeregowy element schematu niezawodnościowego. Nagła awaria robota powoduje zatrzymanie często wielkoseryjnego procesu produkcyjnego. A sam proces diagnozowania usterek przekładni robotów przemysłowych wiąże się z różnymi wyzwaniami, zarówno jeśli chodzi o czynniki wpływające na awarie przekładni, jak i trudności związane z lokalizacją i diagnozowaniem usterek.

Czynniki wpływające na awarie przekładni są liczne i mają istotny wpływ na ich wydajność i trwałość. Przede wszystkim obciążenie i nagłe zmiany obciążenia przekładni mogą prowadzić do zwiększonego zużycia i awarii. Roboty przemysłowe często pracują w warunkach wysokiego obciążenia, co wymaga monitorowania stanu przekładni przynajmniej podczas okresowych przeglądów.