Un engranaje de onda de deformación reduce la velocidad en un conjunto compacto
Harmonic Drive es un nombre comercial que se utiliza a menudo para referirse a un reductor de onda de deformación. Convierte la rotación de alta velocidad de un motor en una rotación de salida más lenta con una gran relación de reducción y en un conjunto relativamente compacto. Los diseñadores de robots utilizan este mecanismo cuando importan el tamaño y la masa de la articulación, el par de salida y la calidad del movimiento.
El mecanismo básico consta de tres elementos: un generador de ondas, una corona flexible dentada y una corona circular rígida. Al girar, el generador de ondas deforma la corona flexible, de modo que sus dientes engranan con los de la corona circular en zonas que se desplazan. La diferencia en el número de dientes produce una pequeña rotación relativa de salida por cada rotación de entrada. Los elementos de entrada, fijos y de salida exactos dependen del diseño.
- Generador de ondas: rodamiento y leva elíptica que producen la deformación móvil
- Corona flexible: engranaje flexible de pared delgada con dientes externos
- Corona circular: anillo rígido con dientes internos
Por qué los diseñadores de robots utilizan reductores de onda de deformación
Un reductor de onda de deformación puede ofrecer una gran reducción en una sola etapa y una longitud axial corta. Algunos diseños también tienen un centro hueco para los cables o para disposiciones compactas de articulaciones robóticas. Estas características hacen que la tecnología resulte útil en articulaciones de robots, equipos de posicionamiento y otros sistemas de movimiento.
El rendimiento depende del reductor concreto, su montaje, la carga y el método de ensayo. Una afirmación sobre juego reducido no describe por sí sola la histéresis bajo carga, la rigidez de salida, el error de posicionamiento, la eficiencia ni la vida útil. El comportamiento del robot montado también depende de su estructura, los rodamientos, el motor, el codificador, el controlador y la calibración.
- Engranaje compacto con gran reducción en un solo mecanismo
- Posibilidad de obtener un par de salida y un comportamiento de posicionamiento útiles en poco espacio
- Las características del componente deben comprobarse en la articulación completa y en la aplicación
Qué comprobar además del nombre del mecanismo
Los engranajes de onda de deformación no son intercambiables solo porque el diámetro de la carcasa o la relación de reducción parezcan similares. Un juego de componentes, un reductor con carcasa y un actuador integrado son configuraciones de suministro distintas. Sus fichas técnicas pueden especificar interfaces, rodamientos, cargas admisibles y condiciones de ensayo diferentes.
Antes de seleccionar una unidad, ajuste sus límites de par y velocidad al perfil de movimiento real. Compruebe también las cargas de salida, la rigidez, los supuestos sobre vida útil, la lubricación, la temperatura de funcionamiento, las tolerancias de montaje y los requisitos de mantenimiento.
- Confirme si el artículo ofertado es un juego de componentes, un reductor con carcasa o una articulación completa
- Consulte las definiciones de par, velocidad, rigidez y vida útil en el manual vigente
- Compruebe el montaje, la lubricación y las cargas radiales, axiales y de momento admisibles
¿Cuáles son las tres partes de un accionamiento armónico?
Un engranaje típico de onda de deformación consta de un generador de ondas, una corona flexible y una corona circular. Su deformación y la diferencia en el número de dientes producen el efecto de reducción de velocidad.
¿Todos los reductores de onda de deformación tienen juego cero?
Algunos fabricantes describen productos concretos como de juego cero o muy reducido según una definición determinada. El comprador también debe comprobar el método de medición, la histéresis, la rigidez torsional, los acoplamientos y el comportamiento de la articulación completa.
Fuentes y lecturas recomendadas
- Harmonic Drive LLC — Operating principles — Explicación del fabricante sobre el mecanismo del generador de ondas, la corona flexible y la corona circular.
- Harmonic Drive LLC — General product catalogue — Catálogo del fabricante sobre componentes y características de engranajes de onda de deformación.
- Leaderdrive — Product categories — Ejemplo de catálogo de fabricante que distingue los engranajes de onda de deformación de los actuadores rotativos.
Las descripciones técnicas remiten a fuentes publicadas. Las especificaciones pueden cambiar; compruebe la documentación vigente antes de comprar.