Ở Nhật Bản, sự suy giảm dân số lao động sẽ đòi hỏi phải tiết kiệm nhiều lao động hơn trên các dây chuyền sản xuất hơn bao giờ hết và robot công nghiệp dự kiến sẽ trở nên phổ biến hơn nữa trong bối cảnh này. Robot công nghiệp được yêu cầu thực hiện một loạt các chuyển động lặp đi lặp lại và các bộ phận truyền động của chúng phải có độ chính xác vị trí cao.
"Độ chính xác vị trí cao" trong cơ cấu truyền động có nghĩa là khi puli dẫn động ở phía truyền động quay một vòng hoặc quay qua lại, puli dẫn động ở phía bị dẫn động cũng quay cùng số vòng (cùng vị trí).

Biểu đồ bên dưới cho thấy kết quả của một thử nghiệm sử dụng bộ mã hóa để đo tốc độ quay của puli dẫn động (đường màu xanh) và puli bị dẫn (đường màu đỏ) trong quá trình tăng tốc độ lên 40 m/giây kể từ khi bắt đầu truyền động đai trong truyền động đai đồng bộ. Sự khác biệt giữa tốc độ quay của puli dẫn động và puli bị dẫn được gọi là độ lệch pha. Như có thể thấy từ biểu đồ, khi puli dẫn động bắt đầu quay, puli bị dẫn bắt đầu chuyển động qua đai, nhưng có một độ trễ nhỏ do tính đàn hồi của đai. Đai có tính đàn hồi, vì vậy có một độ trễ nhỏ. Sau đó, phía puli dẫn động bị đai kéo và có thể xảy ra hiện tượng vượt quá vòng quay của puli dẫn động. Sự khác biệt (diện tích) giữa puli dẫn động (đường màu xanh) và puli bị dẫn (đường màu đỏ) là một trong những chỉ số phản ứng và diện tích này càng nhỏ thì động cơ có thể phản ứng nhanh hơn với đầu ra của động cơ và truyền lực đến phía bị dẫn, do đó cải thiện độ chính xác vị trí của máy. Diện tích này càng nhỏ thì động cơ phản ứng với đầu ra và truyền lực đến phía được dẫn động càng nhanh.

Trong các cơ chế như rô-bốt công nghiệp đòi hỏi phải tăng tốc nhanh, dừng đột ngột và quay qua lại, các thay đổi trong chu kỳ tốc độ quay xảy ra thường xuyên trong một khoảng thời gian ngắn và độ lệch pha này ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác định vị của máy. Trong bài viết này, chúng tôi định nghĩa "độ lệch pha ít hơn = phản ứng và độ chính xác vị trí tốt hơn" và giải thích các cơ chế truyền động được khuyến nghị và các điểm lựa chọn sản phẩm để đạt được độ chính xác vị trí cao.

Vậy thì, nên chọn loại cơ cấu truyền động nào để đạt được độ chính xác vị trí cao? Chúng tôi đã biên soạn danh sách các tính năng cho từng cơ cấu truyền động thường được sử dụng trong truyền động máy: "đai răng đồng bộ", "xích", "vít me bi" và "truyền động tuyến tính".

Bảng trên cho thấy "đai răng đồng bộ" là cơ cấu truyền động có những đặc điểm tuyệt vời nhất. Nhiều người có thể có ấn tượng rằng "truyền động tuyến tính" và "vít me bi" vượt trội hơn xét về độ chính xác vị trí. Tuy nhiên, giá cả, tính linh hoạt trong thiết kế và tính dễ bảo trì thường có thể là rào cản khi cân nhắc đến việc đưa chúng vào sử dụng. Mặt khác, truyền động đai và xích đồng bộ mang lại lợi thế về chi phí và mức độ tự do thiết kế cao, giúp dễ dàng cân nhắc đến việc đưa chúng vào sử dụng. Xích có nhược điểm là được làm bằng kim loại, nặng, ồn và cần bôi trơn. So sánh thì, đai đồng bộ là cơ cấu truyền động tốt nhất cho các máy móc đòi hỏi độ chính xác vị trí cao.

Ngay cả sau lời giải thích này, một số người vẫn có thể có ấn tượng tiêu cực về dây đai răng đồng bộ, nói rằng độ chính xác vị trí dưới tải trọng cao kém hơn so với cơ cấu truyền động kim loại, nếu độ đàn hồi của dây đai đủ để trở thành dây đai răng đồng bộ. Tuy nhiên, sự phát triển gần đây của dây đai răng đồng bộ khiến việc không đưa nó vào làm tùy chọn trong thiết kế máy là không khôn ngoan. Khi công nghệ phát triển, dây đai đồng bộ tải trọng cao đang được phát triển.

Biểu đồ sau đây so sánh độ lệch pha giữa lõi dây bằng sợi thủy tinh (đường màu cam), thường được sử dụng làm lõi dây đai đồng bộ chung, và lõi dây bằng sợi cacbon (đường màu xám), có đặc điểm là mô đun đàn hồi cao. Có thể thấy rằng chiều rộng độ lệch của lõi sợi cacbon nhỏ hơn chiều rộng của lõi sợi thủy tinh khi bắt đầu truyền động. Nói cách khác, dây lõi cacbon có thể phản ứng với đầu ra của động cơ nhanh hơn và truyền công suất đến phía được truyền động, dẫn đến tích tụ độ lệch cuối cùng nhỏ hơn.

Yếu tố quan trọng nhất quyết định độ hở là biên dạng răng của dây đai. biên dạng răng của dây đai đồng bộ chủ yếu được phân loại thành "răng hình thang", "răng hình cung" và "răng hình tam giác".

Bạn có thể đã hiểu từ những giải thích trước đó rằng dây đai có lõi độ đàn hồi cao và hình dạng răng cung tròn là tối ưu để giảm sự khác biệt về pha trong điều kiện tải trọng cao và điều kiện dao động tải trọng.

Và dây đai đồng bộ đáp ứng được các điều kiện này chính là dây đai đồng bộ chịu tải cao hàng đầu Ceptor®-X của Bando Chemical.
Ceptor®-X sử dụng lõi dây carbon có độ đàn hồi cao, cung cấp phản ứng tốt hơn và độ lệch pha nhỏ hơn. Ngoài ra, "loại răng" được sử dụng, có khả năng truyền lớn giữa các răng biên dạng cong.
Ceptor®-X là loại đai được lựa chọn cho những nơi cần độ chính xác vị trí cao trong thời gian dài dưới tải trọng nặng.
Hơn nữa, khả năng truyền tải được cải thiện có lợi thế là làm cho chiều rộng dây đai hẹp hơn 40% so với loại HP-STS của chúng tôi, đây là loại răng tiêu chuẩn trong cùng điều kiện. Điều này làm giảm trọng lượng và không gian của dây đai và puli tiếp nhận nó, dẫn đến cả độ chính xác vị trí cao và máy nhẹ, tiết kiệm không gian.

Ceptor®-X chủ yếu được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau như robot công nghiệp, thiết bị y tế và dược phẩm, thiết bị sản xuất chất bán dẫn và máy ép phun. Vui lòng tham khảo cuối trang này để biết các ứng dụng và ví dụ chi tiết.

Chúng tôi đã giải thích định nghĩa về độ chính xác vị trí trong cơ cấu truyền động và đai đồng bộ Ceptor®-X được khuyến nghị để đạt được độ chính xác vị trí cao. Nếu bạn quan tâm đến việc đạt được độ chính xác vị trí cao trong các cơ cấu chịu tải trọng lớn, vui lòng cân nhắc Ceptor®-X của Bando Chemical. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi.