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减速机的重要性

时间:2019-01-04 来源:机器人在线

这张动图向我们展示了一个非常惊奇的动作,那就是这个机器人挥舞着机械臂,将一片豌豆一分为二,它的速度极快,刀口利落,从而带给我们一个非常直观的感受,令人称奇。



那么问题来了,机器人是如何做到快、准、狠的呢?这全靠它的核心部件——减速机!


减速器是工业机器人运动的核心部件:精密减速机。这是一种精密的动力传达机构,其利用齿轮的速度转换器,将电机的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的装置,从而降低转速,增加转矩。


为什么工业机器人需要用到减速机?


工业机器人的动力源一般为交流伺服电机,因为由脉冲信号驱动,其伺服电机本身就可以实现调速,为什么工业机器人还需要减速机呢?


工业机器人通常执行重复的动作,以完成相同的工序;为保证工业机器人在生产中能够可靠地完成工序任务,并确保工艺质量,对工业机器人的定位精度和重复定位精度要求很高。因此,提高和确保工业机器人的精度就需要采用RV减速器或谐波减速器。精密减速机在工业机器人中的另一作用是传递更大的扭矩。当负载较大时,一味提高伺服电机的功率是很不划算的,可以在适宜的速度范围内通过减速器来提高输出扭矩。


此外,伺服电机在低频运转下容易发热和出现低频振动,对于长时间和周期性工作的工业机器人这都不利于确保其精确、可靠地运行。精密减速机的存在使伺服电机在一个合适的速度下运转,并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的速度,提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。与通用减速机相比,机器人关节减速机要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。大量应用在关节型机器人上的减速机主要有两类:RV减速机和谐波减速机。

 

接下来我们就来说说Harmonic Drive Systems Inc.的减速机。

 

谐波传动减速机(harmonic gear drive)是一种靠波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形,并与刚性齿轮相啮合,从头传递运动和动力的齿轮传动系统。


日本Harmonic Drive Systems Inc.(简称HDSI)是整体运动控制的领军企业,其生产的Harmonic Drive组合型谐波减速机,具有轻量小型、无齿轮间隙、高转矩容量等特点,被广泛应用于工业机器人、仿人机器人、半导体液晶生产装置、光伏设备、光学仪器、精密机床等各种尖端领域。


 谐波减速器内部结构


CSFN 系列 哈默纳科独有IH齿谐波减速机,真正零间隙,扁平化小尺寸,采用组件形式降低采购成本,使用于机床,机器人关节,半导体设备的配合


Harmonic CSFN 系列

 

SHFN 系列  业界独有零间隙,高力矩传动精度高。组合化一体式减低装配难度,方便使用。适用于多关节机器人,医疗,包装,半导体制造行业应用。


 Harmonic SHFN 系列


低齿隙行星结构减速机,齿隙做到真实3弧分以内。配有齿轮箱。传动精度高,刚性强。适合市场通用尺寸的伺服电机的安装配合。有效提高传动力矩,保证动作精度以及增加惯量表现。


Harmonic低齿隙行星结构减速机


为了涵盖谐波减速机所不能做到的低减速比领域,HDSI产品还涉及到精密行星齿轮箱型谐波减速机Harmonic Planetary。独特的内齿圈形变工艺,可以使得行星齿轮与其啮合的更紧、消除背隙,已达到精密级的传动误差。


Harmonic Planetary Gears谐波行星减速机

(图片来源于网络)


谐波传动减速器是一种靠波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形,并与刚性齿轮相啮合,从头传递运动和动力的齿轮传动系统。


Harmonic Planetary Gears谐波行星减速机

 (图片来源于网络)


HA-800  AC伺服驱动器,支持CCLINK 协议,自动整定功能,智能化伺服驱动参数调整。比传统伺服驱动器缩小30%的空间。高响应频率。


Harmonic HA-800  AC伺服驱动器


发展至今,HDSI的谐波齿轮和行星齿轮产品,集中体现了全世界高端设备生产商及先进机器人生产商不断检验、反复纠错并改进的生产经验和智慧。除产品本身之外,在这一过程中HDSI还积累了大量处理技术问题的实践经验。通过让客户了解支撑产品的“技术力”,进一步提升HDSI的“可信赖性”。


中国国内正在积极推动工业机器人行业的发展,对高技术、高精度的机器人用精密轴承需求进一步提升,这就要求国内轴承生产企业不断提升技术水平,加快轴承产业转型升级,缩小与进口精密轴承的质量差距,实现精密轴承的国产化。


国内机器人的出路在于尽快突破制约国产机器人发展的核心零部件这一瓶颈。其中机器人谐波减速器及配套轴承生产企业应携起手来,联合行业优势企业,结成机器人产业链。尽快实现机器人及配套设备、零部件国产化进程尤为关键。

国产谐波减速器轴承与同类进口谐波减速器轴承相比还是存在很大优势的,随着我国谐波减速器轴承生产技术的提高,国产谐波减速器轴承的质量更加有保障,而且在价格方面也有优势,在国内市场具有很强的竞争力。谐波减速器轴承的国产化,从而改变这些长期被国外企业所垄断、国内市场急需的高精尖精密轴承产品市场局面。

关键字: 技术干货 市场动态
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