Các khớp của robot chuyển động tốc độ cao yêu cầu chuyển động tổng hợp ba chiều, tần số cao và các đầu nối phải chịu rung, xoắn và mài mòn liên tục do chuyển động vi mô. Robot công nghiệp truyền thống có quỹ đạo hoạt động tương đối cố định và các đầu nối của chúng hoạt động chủ yếu như đường dẫn điện và tín hiệu; Tuy nhiên, trong các tình huống chuyển động tốc độ cao, lỗi hiếm khi xảy ra ngay lập tức mà tích lũy dần dần trong quá trình chuyển động liên tục. Logic đằng sau việc lựa chọncbộ kết nối cho robot chuyển độngphải dựa trên việc rút ra các yêu cầu thiết kế từ các điều kiện vận hành này.
Trong môi trường có rung động liên tục, các đầu nối khóa ma sát tiêu chuẩn có thể bị lỏng dần. Các cực dịch chuyển nhẹ trong quá trình rung, khiến áp lực tiếp xúc giảm dần, cuối cùng dẫn đến mất tín hiệu hoặc gián đoạn nguồn điện.
Các tính năng thiết kế giải quyết vấn đề này bao gồm: chốt tích cực và khóa thứ cấp—chẳng hạn như cơ chế Đảm bảo Vị trí Đầu nối (CPA)—sử dụng các điểm dừng cơ học để ngăn chặn việc vô tình tháo thiết bị đầu cuối; và thiết kế tiếp điểm dự phòng, trong đó các tiếp điểm kép hoặc hai tiếp điểm độc lập duy trì độ dẫn điện ngay cả khi một tiếp điểm duy nhất bị mòn. Ở những vị trí quan trọng như mô-đun khớp nối, các tính năng về độ tin cậy cơ học này phải được ưu tiên hơn các cân nhắc khác. Đối với các đầu nối được sử dụng trong robot chuyển động, cơ chế khóa chống rung là yêu cầu cơ bản trong các ứng dụng chuyển động liên tục.
Nhu cầu về băng thông dữ liệu trong các hệ thống robot tốc độ cao tiếp tục tăng. Xử lý hình ảnh theo thời gian thực, điều khiển chuyển động và cảm biến môi trường có tính kết hợp cao, thường yêu cầu tín hiệu vi sai tốc độ cao và đường dây điện được định tuyến song song trong các khớp nhỏ gọn.
Trong cách bố trí này, nhiễu điện từ (EMI) là mối quan tâm hàng đầu. Thiết kế che chắn sử dụng cấu trúc trở kháng có kiểm soát giúp giảm suy giảm tín hiệu và nhiễu xuyên âm giữa đường tín hiệu và đường dây điện. Trong các ứng dụng điều khiển bằng servo,đầu nối cho robot chuyển độngphải mang dòng điện vài ampe trong khi vẫn duy trì liên lạc rõ ràng thông qua các kênh tín hiệu cho bộ mã hóa, cảm biến và các thành phần khác. Đầu nối lai đạt được khả năng cách ly điện và tích hợp cơ học trong một giao diện duy nhất, giảm độ phức tạp của hệ thống dây điện và số lượng điểm kết nối.
Không gian bên trong các khớp robot tương đối hạn chế. Khi các đầu nối được ghép nối trong không gian hạn chế, chúng có thể phải chịu ứng suất lắp ráp không hướng trục, mà theo thời gian có thể gây ra biến dạng vỏ hoặc dịch chuyển đầu cuối.
Thiết kế nổi có thể hấp thụ sự dịch chuyển do dung sai lắp ráp và rung động khi vận hành gây ra, do đó làm giảm tác động của ứng suất lắp ráp lên các thiết bị đầu cuối. Các giải pháp có bước hẹp và biên dạng thấp phù hợp trực tiếp với không gian nhỏ gọn, giảm thiểu việc lắp ráp cưỡng bức do hạn chế về không gian. Sau khi đáp ứng được hai tiêu chí đầu tiên, hãy chọn giải pháp nhỏ gọn nhất có thể. Lắpđầu nối cho robot chuyển độngvào không gian hạn chế đòi hỏi sự cân bằng giữa độ tin cậy và độ nén.
Sau khi lựa chọn hoàn tất, bạn nên xác nhận với nhà cung cấp xem sản phẩm đã trải qua thử nghiệm tuổi thọ động hay chưa, bao gồm dữ liệu hiệu suất trong các điều kiện rung, xoắn và chuyển động tổng hợp. Các thông số tĩnh điện chỉ là điểm khởi đầu; độ tin cậy trong điều kiện vận hành năng động là thước đo cốt lõi chođầu nối cho robot chuyển động.
Reunion có nhiều kinh nghiệm về đầu nối tự khóa kéo đẩy. Cơ chế khóa chống rung và thiết kế nhỏ gọn của nó đáp ứng các yêu cầu về độ tin cậy cơ học và tiết kiệm không gian của rô-bốt chuyển động tốc độ cao. Việc chọn trình kết nối dựa trên các tình huống lỗi sẽ mang lại kết quả phù hợp chính xác hơn với nhu cầu thực tế hơn là chỉ so sánh các thông số kỹ thuật.
