Khâu động thứ nhất là khâu quay dẫn động từ động cơ thứ nhất ra bộ truyền bánh răng trụ và ăn khớp với ray dẫn như đã nêu ở trên
Ba khâu còn lại của Robot hàn ống dẫn dầu khí đều là khâu tịnh tiến và sử dụng bộ truyền Vítme - Đai ốc để biến đổi từ chuyển động quay sang chuyển động tịnh tiến nhờ sự tiếp xúc giữa các mặt ren của Vít và Đai ốc, Vít quay và cố định chiều dọc trục thì đai ốc tịnh tiến, ta có thể đi sâu phân tích bộ truyền dẫn động cho các khâu để tìm hiểu nguyên lý hoạt động
a. Bộ truyền dẫn khâu 2:
Hình 3.18 Phương pháp sử dụng bộ truyền dẫn động khâu 2
Nguyên lý hoạt động:
Động cơ dẫn động cho trục vít, Đai ốc được lắp trên trục vít và được gắn trên cơ cấu có màu vàng như hình vẽ, khi động cơ dẫn động, trục vít quay sẽ làm cho đai ốc tịnh tiến và làm cho toàn bộ cơ cấu tịnh tiến, Các bộ phận có màu xanh làm nhiệm vụ dẫn hướng cho toàn cơ cấu này.
Tiến hành phân tích ta thấy, cơ cấu bao gồm có Động cơ, tấm cố định động cơ, ốc định vị, Đai ốc, cơ cấu dẫn hướng, trục vít, ổ đỡ trục…… Vì các bộ phận đều
được chuẩn hóa, vì vậy ta chỉ tìm hiểu cơ cấu chính đó chính là đai ốc và cơ cấu dẫn hướng.
Sử dụng thực tế như sau:
Hình 3.19 Cơ cấu Vitme-đai ốc Phương pháp lắp ghép như sau:
Hình 3.20 Phương pháp lắp ghép bộ truyền dẫn động khâu 2
Phân tích trên hình ta có động cơ 1 được chọn theo tiêu chuẩn, sử dụng tấm định vị 10 và 12 kết hợp với ốc vít 11 để định vị động cơ có vị trí xác định trên bàn
(khâu đế Robot), trục vít 2 để truyền dẫn được lắp với động cơ. Các chi tiết 7 và 8 là các ổ đỡ trục cũng được gia công các lỗ trên nó và sử dụng ốc vít để định vị vị trí. Chi tiết số 3 đó chính là đai ốc, 4 và 5 là các thanh dẫn hướng, đây chính là cơ cấu nhằm thực hiện biến đổi chuyển động quay sang chuyển động tịnh tiến. 9 là bạc chặn và 6 là bạc lót.
Phân tích hoạt động: Khi động cơ 1 hoạt động sẽ truyền động cho trục vít 2 làm trục vít 2 quay. Đai ốc 3 được bố trí ăn khớp với trục vít và được gắn cố định trên khối chi tiết 13 (được lắp các thanh dẫn hướng 4 và 5 trên đó), do vậy khi trục vít quay sẽ dẫn động tới đai ốc, làm đai ốc chuyển động, do đai ốc 3, khối 13 và các thanh dẫn hướng 4 và 5 có thể coi là khối cứng vì vậy sẽ làm cho toàn bộ cơ cấu chuyển động tịnh tiến. Các thanh dẫn hướng 4 và 5 sẽ chuyển động tịnh tiến và trượt trên bạc 6. Chiều tiến hay lùi phụ thuộc chiều quay của động cơ.
Ở đây động cơ, ốc vít, đai ốc, bạc.. đã được chuẩn hóa cho nên tác giả chỉ nêu ra những chi tiết như cơ cấu dẫn hướng, tấm định vị động cơ…
Hình 3.22 Thanh dẫn hướng 4-5
Hình 3.24 Bộ phận dẫn hướng 13 (Đai ốc được lắp trên chi tiết này)
Hình 3.25 Bộ phận dẫn hướng 14(theo H3.15) (Khâu kế tiếp sẽ được gắn trực tiếp lên chi tiết này)
b. Bộ truyền dẫn khâu 3:
Hình 3.26 Bộ truyền Vitme đai ốc dẫn động khâu 3
Nguyên lý hoạt động:
Về cơ cấu thì đây vẫn là bộ truyền Vít me đai ốc
Khi động cơ 3 hoạt động sẽ dẫn động làm trục vít 4 quay, đai ốc 5 được lắp đặt ăn khớp với trục vít và đai ốc được gắn lên chi tiết 7 có thể coi như một khối cứng, chi tiết 8 cũng được gắn lên chi tiết 7 tương tự. Khối 7 được gia công lỗ để có thể thực hiện ăn khớp dạng trượt so với các thanh dẫn hướng 6. Do đó khi trục vít 4 quay dẫn động làm cho đai ốc 5 quay đồng nghĩa với việc sẽ làm cho chi tiết 7 và 8 cũng thực hiện chuyển động dọc trục. Ở đây có sự khác biệt so với bộ truyền dẫn khâu 2 đó là các thanh dẫn hướng 6 không di chuyển mà được lắp cố định vị trí.
Phương pháp lắp ghép như sau: (Áp dụng cho hình dưới…thay tên sau) Sử dụng các ốc vít số 12 để định vị vị trí của động cơ 3 lên bàn 1. Trục vít 4 để truyền dẫn được lắp với động cơ. Trục vít thực hiện chuyển động và tỳ lên 2 ổ đỡ 10 và 13. Các ổ đỡ 13 và 10 cũng được định vị lên bàn 1 nhờ các ốc vít. Các thanh dẫn hướng 6 được định vị, một đầu được bắt vít với chi tiết 13 và một đầu được bắt vít với chi tiết 10. Đai ốc 5 được lắp lên chi tiết 8, chi tiết 9 cũng được lắp lên chi tiết 8, đồng thời đai ốc cũng ăn khớp với trục vít 4, 7 là chi tiết dạng bạc lót được
lắp lên chi tiết 8 và các thanh dẫn 6 có thể tiếp xúc trượt đối với nó. Chi tiết 9 dùng để gá đặt các chi tiết ở khâu kế tiếp lên nó.
Hình 3.27 Phương pháp lắp ghép bộ truyền dẫn động khâu 3
Cũng như phân tích ở trên, ta sẽ không xét đến các chi tiết đã được chuẩn hóa như ốc vít, động cơ…mà chỉ đề cập đến các chi tiết 6, 8, 9, 10, 13.
Hình 3.31 Chi tiết 9
c. Bộ truyền dẫn khâu 4:
Hình 3.34 Bộ truyền Vitme đai ốc dẫn động khâu cuối
Nguyên lý hoạt động: Bộ truyền này có nguyên lý hoạt động giống hệt bộ truyền dẫn động khâu 2.
Động cơ 4, gối đỡ 2 và 3 đều được định vị trên bàn gá 1 nhờ các ốc vít. Đai ốc được lắp ghép ăn khớp với trục vít 5 đồng thời được lắp đặt trên chi tiết số 7, trên chi tiết số 7 và chi tiết số 9 đều được gia công để bắt vít các thanh dẫn hướng 8 có vị trí như hình vẽ, chi tiết số 10 là cơ cấu kẹp que hàn được liên kết với chi tiết 9 nhờ ren vít kết hợp vít hãm, que hàn được kẹp chặt bởi chi tiết 10, do vậy ta có thể điều chỉnh góc que hàn theo yêu cầu công nghệ.
Khi động cơ 4 hoạt động sẽ dẫn động cho trục vít 5 thực hiện chuyển động quay, dẫn động tới đai ốc 6 , hệ thống 6-7-8-9-10-11 có thể coi như là một khối cứng, do vậy khi đai ốc chuyển động sẽ dẫn động cho toàn hệ thống trên chuyển động tịnh tiến theo chiều dẫn của thanh dẫn hướng 8, giúp cho que hàn có thể chuyển động ra vào tùy theo chiều quay của động cơ 4.
Phương pháp lắp ghép:
Hình 3.35 Phương pháp lắp ghép bộ truyền dẫn động khâu cuối
Về cơ bản phương pháp lắp ghép giống như của khâu 2.
Các chi tiết được chuẩn hóa tác giả không đề cập mà chỉ đi sâu phân tích hình dạng kích thước của các gối đỡ 2, 3(hình 3.26) và các bộ phận cấu thành cơ cấu dẫn hướng 6,7,8,9 (hình 3.26)
Hình 3.37 Trục vít 5
Hình 3.39 Gối đỡ 3