แขนกล 6 แกน · ข้อไหล่ J2

สปริงถ่วง + ลิ้นขบ
คืออะไร

2 ชิ้นส่วนกลไกที่ใช้แทนเบรกไฟฟ้าราคา 40,000 บาท — ทำหน้าที่อย่างเดียวคือ ไฟดับแล้วแขนต้องไม่ตกลงมา

ชิ้นแรกที่ประกอบจริงแล้ว มอเตอร์ AK45-36 ต่อกับบอร์ด encoder AS5048A เรียบร้อย มีไฟล์ STEP ให้ — เปิดดูแบบ 3 มิติ · ดูแขน OpenArm ของเขาทั้งตัว

01ลิ้นขบ — ของที่คุณมีในร้านอยู่แล้ว

ชื่อทางการคือ ratchet + pawl · เฟืองวงล้อ กับ ลิ้นที่ตกลงไปขบ

คุณเห็นมันทุกวันอยู่แล้ว — มันคือกลไกตัวเดียวกับ:

หมุนทางหนึ่งได้อิสระ (ลิ้นไถข้ามฟันดังกึก ๆ) แต่หมุนกลับอีกทางไม่ได้เลย เพราะลิ้นตกลงไปขบหน้าฟัน

เอามาใช้กับข้อไหล่ยังไง

ชิ้นยึดกับอะไรทำอะไร
เฟืองวงล้อ Ø80ชิ้นที่หมุน (ท่อแขน)หมุนไปกับแขน
ลิ้นขบชิ้นอยู่กับที่ (บล็อกฐาน)ตกลงไปขบฟัน กันแขนตก
สปริงเล็กดันลิ้นดันลิ้นเข้าเสมอ — นี่คือตัวที่ทำให้ "ไฟดับ = ล็อก"
โซลินอยด์ดึงลิ้นมีไฟ = ดึงลิ้นออก แขนหมุนได้อิสระ

มีไฟอยู่ — โซลินอยด์ดึงลิ้นออก แขนหมุนได้ทั้งสองทาง

ทำไมต้องเป็นทิศเดียว ไม่ใช่ล็อกตาย ลิ้นกันแค่ทิศที่แขนตก ส่วนทิศยกขึ้นยังไถข้ามฟันได้อยู่ — แปลว่าตอนไฟดับ คนยังเอามือดันแขนขึ้นเพื่อเอาของออก หรือช่วยคนที่ติดอยู่ได้ กดปุ่ม "ยกแขนขึ้นด้วยมือ" ดูได้

จำนวนฟันกี่ซี่ดี

ยิ่งฟันถี่ แขนยิ่งตกน้อยก่อนขบ · แรงที่ฟันต้องรับมีแค่ 152 N (6.1 N·m ที่รัศมี 40 มม.) ซึ่งน้อยมาก — ฟันถี่แค่ไหนก็ยังแข็งแรงพอ ตัวจำกัดคือความยากตอนกัด ไม่ใช่ความแข็งแรง

จำนวนฟันระยะฟัน (Ø80)แขนตกได้มากสุดปลายแขนขยับ (แขน 500)
604.2 มม.6.0°52 มม.
120 ← แนะนำ2.1 มม.3.0°26 มม.
1801.4 มม.2.0°17 มม.

02สปริงถ่วง — ทำให้แขนแทบไม่มีน้ำหนัก

ชื่อทางการคือ gravity compensation spring

คุณเห็นมันทุกวันเหมือนกัน — โคมไฟสถาปนิกที่ดึงไปไว้มุมไหนก็ค้างอยู่ตรงนั้น ไม่ตกลงมา · ฝากระโปรงรถที่เปิดแล้วค้าง · ประตูโรงรถ

หลักการ: ยิ่งแขนเอนลง น้ำหนักยิ่งดึงแรงขึ้น — แต่ตอนแขนเอนลง สปริงก็ยืดยาวขึ้นพอดี แรงดึงเลยมากขึ้นตาม สองอันหักล้างกันเกือบหมด

มุมแขน0°
น้ำหนักดึงลง0.00
สปริงช่วยยก0.00
เหลือให้มอเตอร์0.00

หน่วย N·m · ตัวเลขทั้งหมดคำนวณจากแขนจริงของคุณ

ผลที่ได้ แรงที่มอเตอร์ต้องออกลดจาก 6.00 → 0.71 N·m (ลดลง 88%) · ผลพลอยได้คือมอเตอร์เล็กลงได้ ประหยัดไฟ และไม่ร้อนตอนค้างท่านาน ๆ

สปริงที่ต้องซื้อ

ชนิดสปริงดึง (extension spring) เหล็กสปริง
ค่าความแข็ง k1.63 N/มม.
ความยาวอิสระ55 มม.
ช่วงยืดใช้งาน93 → 165 มม.
แรงดึงสูงสุด179 N (18 กก.)
จุดยึดบนชิ้นหมุนห่างจากแกนหมุน 45 มม.
จุดยึดบนชิ้นอยู่กับที่ห่างจากแกนหมุน 138 มม.
⚠ ระวังตอนถอดประกอบ สปริงตัวนี้ดึง 18 กก. — ต้องปลดสปริงก่อนทุกครั้ง ไม่งั้นดีดใส่มือได้

03ทำไมต้องมีทั้งคู่

แต่ละตัวแก้คนละปัญหา

สปริงถ่วงลิ้นขบ
แก้อะไรแขนไม่มีแรงตก → ตกช้า ไม่กระแทกค้างแขนไว้แบบกลไก ไม่พึ่งแรงเสียดทาน
ทำงานตอนไหนตลอดเวลาเฉพาะตอนไฟดับ
กินไฟไม่กินกินตอนปกติ (ดึงลิ้นค้างไว้)
ราคา~500 ฿~1,500 ฿

ลำดับเหตุการณ์ตอนไฟดับ:

ถ้ามีแค่สปริงอย่างเดียวได้ไหม ได้ในทางทฤษฎี — แรงเหลือ 0.71 ต่ำกว่าแรงต้านย้อนกลับของเกียร์ 1.14 N·m แขนค้างเอง แต่เผื่อไว้แค่ 1.6 เท่า และแรงต้านนั้นมาจากแรงเสียดทาน ซึ่งเปลี่ยนตามอุณหภูมิและการสึก ลิ้นขบทำให้เป็นการล็อกเชิงกล ไม่ต้องเชื่อแรงเสียดทาน

04ยังไม่ได้ทำ