เกียร์ทดรอบแบบดาวเคราะห์สำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
และระบบขับเคลื่อนร่วมของหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน

แกนเซอร์โวในเครื่องมือกล CNC เปลี่ยนทิศทางการหมุนหลายพันครั้งต่อกะการผลิต ข้อต่อของหุ่นยนต์ที่ทำการเชื่อมหรือหยิบวางชิ้นงานจะเปลี่ยนทิศทางการหมุนหลายล้านครั้งต่อปี สำหรับหุ่นยนต์เชื่อมชิ้นส่วนรถยนต์ของเกาหลีที่ทำงานสามกะ โดยหมุน 60 รอบต่อนาที ข้อต่อไหล่จะเปลี่ยนทิศทางการหมุนมากกว่า 95 ล้านครั้งต่อปี การเปลี่ยนทิศทางการหมุนแต่ละครั้งเป็นการเกิดความเครียดที่ด้านข้างฟันเฟือง ซึ่งสะสมจนเกิดการคลายตัวและทำให้เกียร์หมดอายุการใช้งาน

ข้อกำหนดสี่ประการที่กำหนดการเลือกเกียร์ทดรอบข้อต่อหุ่นยนต์นั้นมีความพิเศษเฉพาะตัวในแง่ของการผสมผสานกัน ได้แก่ การคลายตัวต่ำกว่าหนึ่งอาร์คมินิตเพื่อความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง TCP เส้นผ่านศูนย์กลางตัวเรือนที่กะทัดรัดเพื่อให้พอดีกับหน้าตัดของข้อต่อแขน น้ำหนักเบาที่สุดเพื่อเพิ่มน้ำหนักบรรทุกที่ใช้งานได้สูงสุดของแขน และอายุการใช้งานที่วัดได้เป็นหลักสิบล้านรอบการหมุนกลับ แทนที่จะเป็นหลักพันรอบซึ่งเป็นเรื่องปกติของงานเซอร์โวอื่นๆ ไม่มีงานอุตสาหกรรมใดที่กำหนดข้อจำกัดทั้งสี่ประการพร้อมกันด้วยความเข้มงวดเท่ากับระบบขับเคลื่อนข้อต่อหุ่นยนต์

ตลาดหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (cobot) ในเกาหลีใต้ได้เพิ่มข้อจำกัดที่ห้าเข้ามา นั่นคือ ความกะทัดรัดโดยรวมของแขนหุ่นยนต์ หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานสำหรับการประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และยานยนต์ของเกาหลีได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้งานในสถานีประกอบที่มีอยู่เดิม ซึ่งเดิมทีออกแบบมาสำหรับผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์ ดังนั้นแขนหุ่นยนต์ต้องมีขนาดพอดีกับพื้นที่เดิม การลดขนาดหน้าตัดของแขนหุ่นยนต์ลงทุกมิลลิเมตรในแต่ละข้อต่อ จะลดความกว้างโดยรวมของแขนหุ่นยนต์ลงตามจำนวนนั้น ซึ่งส่งผลต่อว่าหุ่นยนต์จะสามารถใช้งานในสถานีที่กำหนดได้หรือไม่ นี่จึงทำให้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวหุ่นยนต์ที่กะทัดรัดของซีรีส์ EP-ADS จาก Korea Ever-Power และโครงสร้าง J1 แบบมุมฉากของ EP-ABR มีความสำคัญโดยตรงต่อการตัดสินใจออกแบบของ OEM หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานในเกาหลี

จุดศูนย์กลางเครื่องมือ (TCP) คือปลายแขนกลของหุ่นยนต์ ซึ่งเป็นตำแหน่งทางกายภาพในอวกาศที่หุ่นยนต์ส่งชิ้นงานไป ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง TCP เป็นข้อกำหนดประสิทธิภาพหลักของหุ่นยนต์ และเป็นผลรวมของค่าการคลายตัวและข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งที่ข้อต่อทุกข้อในห่วงโซ่จลศาสตร์ การทำความเข้าใจว่าค่าการคลายตัวของข้อต่อแต่ละข้อรวมกันอย่างไรที่ TCP นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกำหนดเกรดของเกียร์อย่างถูกต้อง: การกำหนดเกรดที่สูงเกินไปจะทำให้สิ้นเปลืองต้นทุน การกำหนดเกรดที่ต่ำเกินไปจะทำให้หุ่นยนต์ไม่ผ่านข้อกำหนดด้านความแม่นยำตั้งแต่วันแรก

ความสัมพันธ์พื้นฐานคือ: การคลายตัวของแต่ละข้อต่อจะสร้างความไม่แน่นอนเชิงมุมที่ข้อต่อนั้น ความไม่แน่นอนเชิงมุมนี้จะแพร่กระจายไปยังข้อต่อถัดไปทั้งหมด ทำให้เกิดความไม่แน่นอนของตำแหน่งเชิงเส้นที่จุดควบคุม (TCP) การมีส่วนร่วมของแต่ละข้อต่อต่อข้อผิดพลาดของ TCP ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากข้อต่อนั้นไปยัง TCP (แขนคานที่มีประสิทธิภาพ) และการคลายตัวเชิงมุมของข้อต่อ

การผ่าตัดเชื่อมข้อต่อหลายจุด (วิธี RSS): เมื่อข้อต่อทั้งหกข้อแต่ละข้อทำให้เกิดการคลายตัว P0 1 arcmin ผลรวมเชิงเส้นที่แย่ที่สุดจะเป็น 6 × 0.291 มม. = 1.75 มม. — แต่ข้อต่อไม่ได้ทำงานในทิศทางเดียวกันพร้อมกันทั้งหมด การประมาณค่าที่แม่นยำกว่าจะใช้รากที่สองของผลรวมกำลังสอง (RSS) โดยสมมติว่าข้อผิดพลาดแบบสุ่มของข้อต่อเป็นอิสระต่อกัน:

เป้าหมายของหุ่นยนต์เชื่อมโลหะสำหรับยานยนต์ในเกาหลี: ความแม่นยำในการทำซ้ำ TCP ±0.1 มม. ซึ่งหมายความว่าค่าการคลายตัว (backlash) ที่ RSS เพียงอย่างเดียวต้องต่ำกว่า ±0.1 มม. อย่างมาก ซึ่งจะทำได้ก็ต่อเมื่อ P0 ≤1 arcmin ในข้อต่อ J1 ถึง J4 ทั้งหมด และข้อต่อข้อมือแบบคันโยกสั้น J5–J6 มีส่วนทำให้เกิดการคลายตัวน้อยที่สุดแม้จะมีค่าการคลายตัวสูงขึ้นเล็กน้อยก็ตาม

การมีส่วนร่วมของ TCP ต่อข้อต่อ — โคบอท 10 กก. ที่ระยะเอื้อม 1 ม.

L_eff = ระยะห่างจากข้อต่อถึง TCP RSS = ผลรวมกำลังสองราก (Root Sum of Squares) ผลรวมเชิงเส้นกรณีที่แย่ที่สุด = 1.24 มม. ความสามารถในการทำซ้ำจริงดีกว่าเนื่องจากการหักล้างข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ

ข้อต่อข้อศอก J3 เป็นจุดที่ผู้ผลิตหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (cobot) ชาวเกาหลีพบข้อจำกัดเรื่องเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวหุ่นยนต์บ่อยที่สุด ส่วนเชื่อมต่อปลายแขนต้องรองรับตัวเรือนเกียร์ มอเตอร์ การเดินสายเคเบิลของตัวเข้ารหัสของมอเตอร์ และโครงสร้างเปลือกหุ้ม ภายในขอบเขตโดยรวมที่มักกำหนดโดยข้อกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางแขนของหุ่นยนต์ตามมาตรฐาน ISO 9283 การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวเรือนเกียร์ที่ J3 ลงทุกมิลลิเมตร จะช่วยลดพื้นที่หน้าตัดของปลายแขนโดยตรง ทำให้แขนสามารถเข้าถึงชิ้นงานและอุปกรณ์จับยึดได้ลึกขึ้น

เดอะ ซีรี่ส์หน้าแปลนกลมขนาดกะทัดรัด EP-ADS แก้ไขปัญหานี้ด้วยความยาวตัวเรือนที่สั้นกว่าซีรีส์ EP-AD มาตรฐานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฟรมเท่ากัน ซึ่งช่วยลดความลึกตามแนวแกนที่เกียร์บ็อกซ์ใช้ภายในข้อต่อแขน ขอบกลมจะอยู่ตรงกลางรูของข้อต่อ ทำให้เข้ากันได้กับตัวเรือนหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน J3 ของเกาหลีส่วนใหญ่โดยไม่ต้องใช้อะแดปเตอร์แปลง อัตราทดเกียร์ที่ไม่เป็นมาตรฐานในซีรีส์ ADS ได้แก่ 16, 21, 31, 61 และ 91 ช่วยแก้ปัญหาเฉพาะด้านการออกแบบหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานของเกาหลีที่อัตราทดเกียร์มาตรฐานไม่สามารถแก้ไขได้

ปัญหาอัตราส่วนที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน: มอเตอร์เซอร์โวข้อศอก J3 ของหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานจากเกาหลีที่ทำงานที่ 3,000 รอบต่อนาที ต้องสร้างความเร็วรอบที่เอาต์พุตให้ได้ 48.9 รอบต่อนาทีอย่างแม่นยำ เพื่อให้ได้ความเร็วข้อต่อตามที่ออกแบบไว้โดยไม่ต้องใช้ VFD อัตราส่วนมาตรฐานที่ใกล้เคียงที่สุดคือ 60 (ให้ความเร็วรอบ 50 รอบต่อนาที – ใกล้เคียง แต่ไม่ตรง) หรือ 70 (42.9 รอบต่อนาที – ช้าเกินไป) ซีรีส์ ADS i=61 ให้ความเร็วรอบ 49.2 รอบต่อนาทีอย่างแม่นยำ – ความคลาดเคลื่อน 0.6% ซึ่งอยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้สำหรับโปรไฟล์การเคลื่อนไหว หากไม่มีอัตราส่วนที่ไม่เป็นมาตรฐานนี้ ผู้ผลิตหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานจะต้องยอมรับความคลาดเคลื่อนของความเร็ว เพิ่ม VFD (ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนและจำนวนชิ้นส่วน) หรือออกแบบรูปทรงเรขาคณิตของข้อต่อใหม่

ข้อต่อเอว J1 หมุนชุดแขนส่วนบนทั้งหมดในระนาบแนวนอน การออกแบบแบบดั้งเดิมจะวางมอเตอร์เซอร์โวในแนวตั้งภายในฐานหุ่นยนต์ โดยมีเกียร์ทดรอบขับเคลื่อนแกนเอวในแนวแกนเดียวกัน การจัดเรียงนี้ทำงานได้ในเชิงกลไก แต่ทำให้ฐานสูงและหนัก — ความสูงของมอเตอร์ บวกกับความยาวของเกียร์ทดรอบ บวกกับชุดแบริ่งเอาต์พุตจะซ้อนกันในแนวตั้ง ทำให้กำหนดความสูงของฐานขั้นต่ำ สำหรับหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (cobot) ของเกาหลีที่ออกแบบมาเพื่อติดตั้งบนแท่นขนาดเล็กหรือขาตั้งบนโต๊ะในเซลล์ประกอบรถยนต์ ความสูงนี้ถือเป็นข้อเสียเปรียบในการแข่งขัน

การจัดวางแบบมุมฉากโดยใช้ อีพี-เอบีอาร์060 พี0 ที่ i=80 ตำแหน่งมอเตอร์จะถูกจัดวางในแนวนอนภายในโครงสร้างฐาน มอเตอร์จะวางราบอยู่ภายในพื้นที่ฐานแทนที่จะยื่นออกมาในแนวตั้งเหนือฐาน ชุดเกียร์มุมฉากจะเปลี่ยนทิศทาง 90° เพื่อขับเพลาส่งกำลังแนวตั้งของแกนเอว การกำหนดค่านี้โดยทั่วไปจะช่วยประหยัดความสูงของฐานได้ 40–50 มม. เมื่อเทียบกับการจัดวางมอเตอร์ในแนวตั้งแบบเรียงแถว ซึ่งเทียบเท่ากับความยาวเฟรมมอเตอร์มาตรฐานเต็มรูปแบบ

กรณีศึกษาผู้ผลิตหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (Cobot) จากเกาหลี: ส่งมอบหุ่นยนต์ 60 ตัวในรูปแบบนี้ โดยไม่มีเหตุการณ์ต้องแก้ไขข้อต่อเลยแม้แต่ครั้งเดียว ยืนยันค่า P0 ≤1 arcmin ณ เวลาส่งมอบสำหรับหุ่นยนต์ทั้ง 60 ตัว การลดความสูงของฐานทำให้หุ่นยนต์สามารถวางบนฐานโต๊ะมาตรฐานขนาด 300 มม. ได้ แทนที่จะใช้เสากลึงขนาด 400 มม. ที่สั่งทำพิเศษ ซึ่งเป็นประโยชน์ด้านความยืดหยุ่นในการจัดซื้อและการผลิตที่มากกว่าการประหยัดความสูงเพียงอย่างเดียว

ข้อต่อข้อมือ J5 (การหมุนข้อมือ) และ J6 (หน้าแปลนเครื่องมือ) ทำงานที่แรงบิดต่ำ (5–30 นิวตันเมตร) และต้องการเส้นผ่านศูนย์กลางตัวเรือนที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้ชุดประกอบข้อมืออยู่ภายในขอบเขตที่กำหนดของแขน สำหรับหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (cobot) ของเกาหลีที่มีน้ำหนัก 10 กิโลกรัม และมีเส้นผ่านศูนย์กลางข้อต่อข้อมือ 70 มิลลิเมตร ตัวเรือนเกียร์สามารถใช้พื้นที่ได้ไม่เกิน 40–45 มิลลิเมตร จากทั้งหมด 70 มิลลิเมตร ซึ่งเหลือพื้นที่สำหรับมอเตอร์ โครงสร้าง และการเดินสายเคเบิล

เดอะ สายผลิตภัณฑ์เศรษฐกิจ Ever-Power ของเกาหลี รุ่น PN II ครอบคลุม J6 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตัวเรือนเริ่มต้นที่ 17 มม. (PN II 017) ซึ่งเป็นเกียร์ทดรอบแบบดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุดในแคตตาล็อกของ Korea Ever-Power ระยะคลายตัว 6–8 อาร์คมินของ PN II นั้นยอมรับได้สำหรับการหมุนหน้าแปลนเครื่องมือ J6 เนื่องจากค่า TCP ที่เกิดจากระยะคลายตัวของ J6 ที่แขนคันโยก 60 มม. มีเพียง 0.1 มม. แม้จะอยู่ที่ 6 อาร์คมิน ซึ่งถือเป็นการเพิ่มค่าความคลาดเคลื่อน RSS ที่น้อยมากจนแทบไม่มีนัยสำคัญ

สำหรับการงอข้อมือแบบ J5 ที่ต้องการความแม่นยำสูงขึ้นเล็กน้อย — เช่น หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานของเกาหลีที่ทำการขันสกรูหรือการใส่ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงที่ข้อมือ — EP-ADS 047 (ตัวเรือนขนาด 47 มม.) ที่ตำแหน่ง P0 หรือ P1 ให้ค่าการคลายตัวต่ำกว่า 3 อาร์คมิน ในตัวเรือนที่มีขนาดเล็กพอสำหรับข้อต่อข้อมือของแขนท่อนล่าง นอกจากนี้ ความพร้อมใช้งานของอัตราส่วนที่ไม่เป็นมาตรฐานของ ADS (i=21) ยังช่วยให้ตรงกับโปรไฟล์ความเร็วของข้อมือสำหรับการประกอบชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงอีกด้วย

การกำหนดค่าแบ็คแลช (backlash) เป็นสิ่งที่ได้รับความสนใจมากที่สุดในการเลือกเกียร์บ็อกซ์ของหุ่นยนต์ แต่ความไม่สอดคล้องกันของแรงเฉื่อยต่างหากที่เป็นสาเหตุของปัญหาการสั่นของเซอร์โวมากกว่าค่าแบ็คแลชที่ไม่ถูกต้องในการใช้งานจริงของหุ่นยนต์ OEM ในเกาหลี แกนหุ่นยนต์ที่มีแบ็คแลชถูกต้องแต่มีอัตราส่วนแรงเฉื่อยต่ำ จะทำให้วงจรเซอร์โวแกว่งไปมา เกินเป้าหมาย และต้องปรับค่าเกนลง ซึ่งจะลดความแม่นยำในการเคลื่อนที่และรอบความเร็วของหุ่นยนต์ลงโดยตรง

อัตราส่วนความเฉื่อยที่ข้อต่อของหุ่นยนต์คือ: อัตราส่วน J = แรงสะท้อน J / มอเตอร์ Jโดยที่ J_load_reflected = J_load / i² อัตราทดเกียร์ช่วยลดแรงเฉื่อยของโหลดที่มอเตอร์รับรู้ลงตามกำลังสองของอัตราทด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมอัตราทดข้อต่อของหุ่นยนต์จึงมักอยู่ในช่วง i=20–100 แม้ว่าการลดความเร็วที่ต้องการจะสามารถทำได้ด้วยอัตราทดที่ต่ำกว่าก็ตาม อัตราทดที่สูงนั้นถูกเลือกมาเพื่อลดแรงเฉื่อยเป็นหลัก ไม่ใช่เพื่อเพิ่มความเร็ว

นี่คือเหตุผลว่าทำไม i=80 จึงเป็นอัตราส่วนมาตรฐานสำหรับไหล่ J2 ในหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (cobot) น้ำหนัก 10 กก. ของเกาหลี: อัตราส่วนความเฉื่อยลดลงเหลือต่ำกว่า 0.002:1 — มอเตอร์มีบทบาทเด่นอย่างมาก และสามารถปรับจูนวงจรเซอร์โวได้อย่างดุดันเพื่อให้ได้รอบการทำงานที่รวดเร็ว การลดอัตราส่วนลงเหลือ i=20 เพื่อใช้หน่วยแบบขั้นตอนเดียวจะเพิ่มอัตราส่วนความเฉื่อยขึ้น 45 เท่า ทำให้ต้องใช้ค่าเกนเซอร์โวที่นุ่มนวลกว่ามาก และเวลาในการทำงานก็จะช้าลง

ผลกระทบของอัตราส่วนความเฉื่อยต่อประสิทธิภาพของเซอร์โวหุ่นยนต์

ชุดเกียร์ดาวเคราะห์ที่มีความแม่นยำสูงในข้อต่อของหุ่นยนต์ไม่ได้เสียหายอย่างฉับพลัน ระยะคลอนจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นทีละน้อยตลอดหลายสิบล้านรอบการเปลี่ยนทิศทาง เนื่องจากการสึกหรอของหน้าฟันเฟือง อัตราการสึกหรอขึ้นอยู่กับแรงบิดที่ใช้ สภาพการหล่อลื่น และความรุนแรงของการกระแทกในแต่ละรอบการเปลี่ยนทิศทาง — การลดความเร็วอย่างรุนแรงตามด้วยการเร่งความเร็วในทิศทางตรงกันข้ามทันที จะทำให้เกิดความเค้นสัมผัสที่หน้าฟันเฟืองสูงกว่าการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแบบสี่เหลี่ยมคางหมูที่ราบเรียบ

ชุดกลไกความแม่นยำสูง Ever-Power P0 จากเกาหลี ออกแบบมาให้มีระยะคลายตัว ≤1 อาร์คมิน ณ เวลาส่งมอบ และมีเป้าหมายการใช้งานที่ ≤2 อาร์คมิน หลังจากใช้งาน 20,000 ชั่วโมง ซึ่งประมาณ 8 ปี ในการผลิตรถยนต์แบบสามกะมาตรฐานของเกาหลี (2,500 ชั่วโมงต่อปี) เมื่อระยะคลายตัวเพิ่มขึ้นเกิน 2 เท่าของค่าที่กำหนดไว้ ณ เวลาส่งมอบ ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งในทางปฏิบัติจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด และจำเป็นต้องเปลี่ยนข้อต่อ

คิว
สามารถใช้เกียร์ทดรอบแบบดาวเคราะห์มาตรฐานกับข้อต่อหุ่นยนต์ทั้งหกข้อได้หรือไม่ หรือบางข้อต่อเหมาะสมกว่าที่จะใช้เกียร์ทดรอบแบบฮาร์มอนิกหรือแบบไซคลอยด์?

เกียร์ทดรอบแบบดาวเคราะห์นั้นเหมาะสมกับข้อต่อทั้งหกของหุ่นยนต์ 6 แกน และผู้ผลิตหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (OEM) ของเกาหลีที่ใช้เทคโนโลยีเกียร์ทดรอบแบบเดียวกันตลอดทั้งแขนก็มักจะเลือกใช้แบบดาวเคราะห์ เกียร์ทดรอบแบบฮาร์โมนิกให้ระยะคลายตัวที่ต่ำกว่า (ต่ำกว่า 0.5 อาร์คมิน) และความหนาแน่นของแรงบิดสูงมากในรูปทรงที่บาง ทำให้เป็นที่นิยมในงานออกแบบหุ่นยนต์ของญี่ปุ่นสำหรับ J1–J3 เกียร์ทดรอบแบบไซคลอยด์ให้ความทนทานต่อแรงกระแทกสูงมาก เกียร์ทดรอบแบบดาวเคราะห์อยู่ระหว่างทางเลือกเหล่านี้ทั้งในด้านต้นทุนและประสิทธิภาพ และสำหรับหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานขนาด 10 กก. ของเกาหลีที่ทำงานในสภาพแวดล้อมการประกอบที่มีแรงกระแทกต่ำ เกียร์ทดรอบแบบดาวเคราะห์ให้ความแม่นยำในการคลายตัวและอายุการใช้งานที่ต้องการในราคาต่อหน่วยที่ต่ำกว่าแบบฮาร์โมนิก การเลือกใช้เทคโนโลยีขึ้นอยู่กับระดับน้ำหนักบรรทุกของหุ่นยนต์ ลักษณะของแรงกระแทก และต้นทุนต่อหน่วยที่ต้องการ ไม่ใช่ความชอบเทคโนโลยีแบบสากล

คิว
EP-AB และ EP-ADS แตกต่างกันอย่างไรสำหรับข้อต่อแขนหุ่นยนต์?

ทั้งสองซีรีส์ให้ค่า P0 ≤1 arcmin ในช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางเฟรมเดียวกัน ความแตกต่างที่สำคัญคือ: EP-ADS มีความยาวตัวสั้นกว่า (ตัวเรือนขนาดกะทัดรัด) กว่า EP-AB ที่เส้นผ่านศูนย์กลางตัวเท่ากัน ซึ่งช่วยลดความลึกตามแนวแกนภายในข้อต่อปลายแขน EP-ADS ใช้หน้าแปลนกลมสำหรับการติดตั้งแบบยึดกับรูตรงกลาง ในขณะที่ EP-AB ใช้หน้าแปลนสี่เหลี่ยมสำหรับการติดตั้งแบบยึดกับแผ่นสลักแบน EP-ADS มีอัตราส่วนที่ไม่เป็นมาตรฐาน 16, 21, 31, 61 และ 91 ซึ่ง EP-AB ไม่มี เลือก EP-ADS สำหรับข้อศอก J3 (ยึดกับรูตรงกลาง ขนาดกะทัดรัด อัตราส่วนไม่เป็นมาตรฐาน) และ EP-AB สำหรับไหล่ J2 (หน้าแปลนสี่เหลี่ยม การติดตั้งแบบมาตรฐาน มีอัตราส่วนให้เลือกหลากหลายที่สุด)

คิว
ชุดเกียร์ข้อต่อหุ่นยนต์ของ Korea Ever-Power มีอายุการใช้งานนานเท่าใดในการทำงานเชื่อมชิ้นส่วนรถยนต์แบบ 3 กะ?

ซีรีส์ EP-AB P0 ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาค่าการคลายตัว (backlash) ≤2 arcmin (2 เท่าของข้อกำหนดการส่งมอบเดิมที่ ≤1 arcmin) เป็นเวลา 20,000 ชั่วโมงการทำงาน ที่เวลาใช้งาน 2,500 ชั่วโมงต่อปีสำหรับหุ่นยนต์เชื่อมรถยนต์ของเกาหลีที่ทำงานสามกะ อายุการใช้งานของข้อต่อจะอยู่ที่ประมาณ 8 ปี ในทางปฏิบัติ ข้อต่อไหล่ J1 และ J2 ซึ่งรับภาระสูงสุดและการกลับทิศทางการเชื่อมมากที่สุด มักจะถึงเกณฑ์การเปลี่ยนก่อน ข้อต่อข้อมือ J4–J6 โดยทั่วไปจะมีอายุการใช้งานนานกว่าโครงสร้างแขน ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) ของเกาหลีที่ทำการวัดค่าการคลายตัวประจำปีตามที่อธิบายไว้ในโมดูล 8 พบว่า การเปลี่ยนข้อต่อ J1/J2 ที่ 15,000–18,000 ชั่วโมงนั้นพบได้บ่อยกว่าการถึงเป้าหมายทางทฤษฎีที่ 20,000 ชั่วโมง เนื่องจากความถี่ในการกลับทิศทางการเชื่อมสูงและการปนเปื้อนของเศษโลหะจากการเชื่อมในสภาพแวดล้อมพื้นฐาน ทำให้การสึกหรอของซีลเร็วขึ้น

คิว
ระบบเปลี่ยนเครื่องมือของหุ่นยนต์ของผมใช้แร็คเครื่องมือแนวตั้ง ผมสามารถใช้เกียร์ทดรอบแบบดาวเคราะห์สำหรับแกนขับแร็คได้หรือไม่ครับ?

ระบบขับเคลื่อนแร็คเครื่องมือแนวตั้งที่ใช้เกียร์ทดรอบแบบดาวเคราะห์ EP จะจัดวางเครื่องมือได้อย่างถูกต้องในระหว่างการทำงานด้วยพลังงาน — แต่เมื่อตัดกระแสไฟฟ้า เกียร์ทดรอบแบบดาวเคราะห์จะสามารถหมุนย้อนกลับได้ และน้ำหนักของแร็คแนวตั้งจะพยายามหมุนเกียร์ทดรอบย้อนกลับ ทำให้แร็คเครื่องมือเลื่อนลงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง สำหรับแร็คเครื่องมือแนวตั้งที่ต้องรักษาตำแหน่งไว้เมื่อปิดมอเตอร์ (ในระหว่างการเปลี่ยนเครื่องมือ การหยุดฉุกเฉิน หรือการบำรุงรักษา) จำเป็นต้องใช้ระบบขับเคลื่อนแร็คเครื่องมือแนวตั้งแบบอื่น เฟืองตัวหนอนลดเกียร์ขั้นล่างของชุดเกียร์ดาวเคราะห์ ระบบนี้ใช้แรงโน้มถ่วงในการยึดน้ำหนักโดยธรรมชาติ — เฟืองดาวเคราะห์ทำหน้าที่ลดความเร็วและเพิ่มความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งสำหรับการเคลื่อนที่ และเฟืองตัวหนอนช่วยล็อคตัวเองเมื่อไฟฟ้าดับ หรืออีกทางเลือกหนึ่งคือ เบรกแม่เหล็กไฟฟ้าบนมอเตอร์เซอร์โวจะยึดแกนไว้เมื่อไฟฟ้าดับ แต่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าในการทำงาน (เปิดเมื่อไฟฟ้าดับ ไม่ใช่ล็อคเมื่อไฟฟ้าดับ)