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      工業(yè)機(jī)器人常用精密減速器技術(shù)剖析 保障高精度要求

      2017-03-03 17:28:30來源:OFweek 機(jī)器人網(wǎng) 編輯:半城明滅 關(guān)鍵詞:機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人減速器閱讀量:34743

      導(dǎo)讀:目前成熟并標(biāo)準(zhǔn)化的減速器有:圓柱齒輪減速器、渦輪減速器、行星減速器、行星齒輪減速器、RV減速器、擺線針輪減速器和諧波減速器。
        【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分迅速,機(jī)器人產(chǎn)品正應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。對于機(jī)器人來說,所要完成的大多是頻繁和重復(fù),或是危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè),很多時(shí)候都需要保障的度。而精密減速器主要的作用就在于提高和確保工業(yè)機(jī)器人的精度。

      工業(yè)機(jī)器人常用精密減速器技術(shù)剖析 保障高精度要求
       
        工業(yè)機(jī)器人是一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行裝置的、能夠完成各種移動(dòng)或工藝來代替人類勞動(dòng)的通用機(jī)器。通常在生產(chǎn)中能代替工人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長時(shí)間作業(yè),或是危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)。它能夠提升生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量,是企業(yè)補(bǔ)充和替代勞動(dòng)力的有效方案。
       
        目前工業(yè)機(jī)器人發(fā)展特點(diǎn)是高速、、機(jī)身機(jī)構(gòu)緊湊、多自由度和提高剛性,重點(diǎn)領(lǐng)域還要求重載或響應(yīng)速度快。例如汽車整車生產(chǎn)的電焊機(jī)器人負(fù)載大部分在150-300Kg間,而電子領(lǐng)域的裝配機(jī)器人則需要快速的響應(yīng)流水線上的配件。
       
        減速器在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域是連接動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的中間裝置,通常它把電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達(dá)到減速的目的,并傳遞更大的轉(zhuǎn)矩。目前成熟并標(biāo)準(zhǔn)化的減速器有:圓柱齒輪減速器、渦輪減速器、行星減速器、行星齒輪減速器、RV減速器、擺線針輪減速器和諧波減速器。80-90年代以來,在新興產(chǎn)業(yè)如航空航天、機(jī)器人和醫(yī)療器械等發(fā)展的需求下,需要結(jié)構(gòu)簡單緊湊、傳遞功率大、噪聲低、傳動(dòng)平穩(wěn)的高性能精密減速器,其中RV減速器和諧波減速器是精密減速器中重要的兩種減速器。
       
        減速器
       
        RV減速器是在擺線針輪傳動(dòng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,具有二級減速和中心圓盤支承結(jié)構(gòu)。自1986年投入市場以來,因其傳動(dòng)比大、傳動(dòng)效率高、運(yùn)動(dòng)精度高、回差小、低振動(dòng)、剛性大和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器人的“御用”減速器。
       
        諧波減速器由三部分組成:諧波發(fā)生器、柔性論和剛輪,其工作原理是由諧波發(fā)生器使柔輪產(chǎn)生可控的彈性變形,靠柔輪與剛輪嚙合來傳遞動(dòng)力,并達(dá)到減速的目的;按照波發(fā)生器的不同有凸輪式、滾輪式和偏心盤式。諧波減速器傳動(dòng)比大、外形輪廓小、零件數(shù)目少且傳動(dòng)效率高。單機(jī)傳動(dòng)比可達(dá)到50-4000,而傳動(dòng)效率高達(dá)92%-96%。
       
        行星減速器
       
        行星顧名思義行星減速器就是有三個(gè)行星輪圍繞一個(gè)太陽輪旋轉(zhuǎn)的減速器。行星減速器體積小、重量輕,承載能力高,使用壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲低。具有功率分流、多齒嚙合獨(dú)用的特性;是一種用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品,其性能可與其它軍品級行星減速器產(chǎn)品相媲美,卻有著工業(yè)級產(chǎn)品的價(jià)格,被應(yīng)用于廣泛的工業(yè)場合。
       
        精密減速器在工業(yè)機(jī)器人上的作用
       
        工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力源一般為交流伺服電機(jī),因?yàn)橛擅}沖信號驅(qū)動(dòng),其伺服電機(jī)本身就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速,為什么工業(yè)機(jī)器人還需要減速器呢?工業(yè)機(jī)器人通常執(zhí)行重復(fù)的動(dòng)作,以完成相同的工序;為保證工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中能夠可靠地完成工序任務(wù),并確保工藝質(zhì)量,對工業(yè)機(jī)器人的定位精度和重復(fù)定位精度要求很高。因此,提高和確保工業(yè)機(jī)器人的精度就需要采用RV減速器或諧波減速器。精密減速器在工業(yè)機(jī)器人中的另一作用是傳遞更大的扭矩。當(dāng)負(fù)載較大時(shí),一味提高伺服電機(jī)的功率是很不劃算的,可以在適宜的速度范圍內(nèi)通過減速器來提高輸出扭矩。此外,伺服電機(jī)在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)下容易發(fā)熱和出現(xiàn)低頻振動(dòng),對于長時(shí)間和周期性工作的工業(yè)機(jī)器人這都不利于確保其、可靠地運(yùn)行。
       
        精密減速器的存在使伺服電機(jī)在一個(gè)合適的速度下運(yùn)轉(zhuǎn),并地將轉(zhuǎn)速降到工業(yè)機(jī)器人各部位需要的速度,提高機(jī)械體剛性的同時(shí)輸出更大的力矩。與通用減速器相比,機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器要求具有傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制等特點(diǎn)。大量應(yīng)用在關(guān)節(jié)型機(jī)器人上的減速器主要有兩類:RV減速器和諧波減速器。
       
        相比于諧波減速器,RV減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度。因此在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中,一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置;而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部;行星減速器一般用在直角坐標(biāo)機(jī)器人上。
       
        原標(biāo)題:工業(yè)機(jī)器人常用精密減速器技術(shù)剖析
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