כמרכיב הליבה של רובוטים תעשייתיים, מצמצמים מדויקים לרובוטים דורשים מאפיינים כגון שרשראות שידור קצרות, נפח קטן, הספק גבוה, משקל קל ושליטה קלה בהשוואה למפחיתים אוניברסליים.
ישנם שני סוגים עיקריים של מפחיתים בשימוש נרחב ברובוטים מפרקים: מפחיתי RV ומפחיתים הרמוניים.
העיקרון, היתרונות והחסרונות של מפחית קרוואנים ומפחית הרמוני:
מפחית קרוואנים:
משמש עבור שלושת מפרקי הרגליים, המותניים והמרפק של רובוטים עם מומנט גבוה, ולרובוטים תעשייתיים עם עומסים גבוהים, RV משמש עבור הציר הראשון, השני והשלישי. בהשוואה למפחיתים הרמוניים, המפתח למפחיתי קרוואנים טמון בתהליכי העיבוד וההרכבה שלהם. למפחיתי קרוואנים יש חוזק עייפות, קשיחות ותוחלת חיים גבוהים יותר, שלא כמו כוננים הרמוניים, שמפחיתים באופן משמעותי את דיוק התנועה לאורך זמן. החסרונות שלהם הם משקל כבד וממדים כלליים גדולים יותר.
מפחית הרמוני:
משמש לרובוטים תעשייתיים עם עומסים קטנים או רובוטים גדולים עם מספר פירים בקצה, מפחית הרמוני הוא סוג של מכשיר שידור הרמוני, הכולל מאיץ הרמוני ומפחית הרמוני. מצמצמים הרמוניים כוללים בעיקר: גלגלים קשיחים, גלגלים גמישים, מיסבים ומחוללי גלים, כולם הכרחיים. ביניהם, מספר השיניים של הגלגל הקשיח גדול במעט מזה של הגלגל הגמיש. המאפיינים של מצמצמים הרמוניים המשמשים ברובוטים קטנים הם גודל קטן, משקל קל, יכולת נשיאת עומס גבוהה, דיוק תנועה גבוה ויחס העברה גדול של שלב אחד.
שניהם מתערבבים עם הבדלי שיניים קטנים, אבל ההבדל הוא שגיר מפתח בהרמוניות הוא גמיש ודורש עיוות חוזר במהירות גבוהה, ולכן הוא שביר יחסית, עם יכולת נשיאה מוגבלת ואורך חיים מוגבל. RV בדרך כלל משתמש בגלגלי שבבי ציקלואידיים, בעוד שהרמוניות נהגו להשתמש בפרופילי שיניים סתמיים. חלק מהיצרנים משתמשים כיום בפרופילי שיניים בקשת כפולה, שהם הרבה יותר מתקדמים מאשר פיתולים.
שתי הענקיות של מפחיתי מהירות הן Nabtesco ו-Harmonica Drive, שכמעט נותנות מונופול על מפחיתי המהירות של הרובוטים העולמיים. לשני סוגי המפחיתים דיוק עיבוד ברמת המיקרומטר, מה שמקשה על השגת אמינות גבוהה במהלך ייצור המוני בלבד, שלא לדבר על פעולה במהירות גבוהה של כמה אלפי סיבובים, וגם בעלי תוחלת חיים ארוכה.
המפחית ההרמוני מורכב מארבעה מרכיבים בסיסיים: "גלגל גמיש, מחולל גלים, גלגל קשיח ומסב".
הקוטר החיצוני של הגלגל הגמיש קטן מעט מהקוטר הפנימי של הגלגל הקשיח, ובדרך כלל לגלגל הגמיש יש 2 שיניים פחות מהגלגל הקשיח. הצורה האליפטית של מחולל הגלים קובעת שנקודות מגע השיניים של הגלגל הגמיש והגלגל הקשיח מפוזרות בשני צדדים מנוגדים בין מרכז האליפסה. במהלך סיבוב מחולל הגלים, חלק המגע בין הציוד הגמיש לשיני הגלגלים הקשיחים מתחיל להתערב. מחולל הגלים מסתובב 180 מעלות בכיוון השעון, והגלגל הגמיש שווה ערך לגלגל קשיח המסתובב נגד כיוון השעון בהפרש שן אחת. בשני מיקומים סימטריים של 180 מעלות, יותר מ-30 אחוז ממספר השיניים הכולל מתערבבים בו-זמנית, מה שיוצר גם העברת מומנט גבוה.
בהשוואה למפחיתים הרמוניים, שידור RV הוא סוג חדש של שידור, אשר פותח על בסיס שידור פלנטרי מסורתי של מטוטלת מחט. זה לא רק מתגבר על החסרונות של העברת מטוטלת מחט כללית, אלא יש לו גם סדרה של יתרונות כמו גודל קטן, משקל קל, טווח יחס העברה גדול, חיי שירות ארוכים, דיוק יציב, יעילות גבוהה והעברת העברה יציבה.
מפחיתי קרוואנים מורכבים מגלגלי שבביות ציקלואידליים ותומכים פלנטריים, ונמצאים בשימוש נרחב ברובוטים תעשייתיים, כלי מכונות, ציוד בדיקה רפואי, מערכות קליטת לוויינים ותחומים אחרים בשל יתרונותיהם כגון גודל קטן, עמידות בפני פגיעות חזקה, מומנט גבוה, גבוה. דיוק מיקום, רטט נמוך ויחס צמצום גדול.
הדיור והציוד הציקלואידי של מפחית הקרוואנים מועברים דרך פלדה מוצקה, ובכך בעלי יכולת נשיאת עומס חזקה. הגלגלים הגמישים של מפחיתים הרמוניים יכולים לעוות ללא הרף כדי להעביר מומנט, מה שקובע את היכולת המוגבלת של מפחיתים הרמוניים לעמוד בעומסי מומנט ופגיעה גדולים, כך שהם משמשים בדרך כלל בקצה הקדמי.
יתרונות וחסרונות של מפחיתי קרוואנים והרמוניים כאחד
למפחית ההרמוני מבנה פשוט וקומפקטי, מתאים ליישומים עם מזעור, עומסים נמוכים ובינוניים.
למפחיתי קרוואנים יש קשיחות טובה, עמידות בפני פגיעה חזקה, העברה יציבה ודיוק גבוה, מה שהופך אותם למתאימים ליישומים עם עומסים בינוניים עד כבדים. עם זאת, מפחיתי קרוואנים צריכים להעביר כמות גדולה של מומנט, לעמוד בכמות גדולה של השפעת עומס יתר ולהבטיח את חיי העבודה הצפויים. לכן, מבני מיקום מורכבים יחסית משמשים בתכנון, מה שמקשה על תהליכי ייצור ובקרת עלויות. אין רכיבים נושאי עומס אלסטי בתוך מפחית ה-RV, כך שהוא יכול לעמוד בכמות מסוימת של מומנט. המיסב של מפחית ה-RV הוא החוליה החלשה שלו, וקל לחרוג ממגבלת כושר הנשיאה כאשר הוא נתון לכוח, וכתוצאה מכך לבלאי חריג או שבר של המיסב. בעיה זו בולטת יותר בזמן פעולה במהירות גבוהה, כך שהמומנט הנקוב של מפחית ה-RV יורד באופן משמעותי עם מהירות הכניסה.