一项发明改变了运动控制的世界
时间:2018-12-27 15:41:04 来源: 易造机器人
日本安川机器人演示过一个很惊艳的动作——机械臂挥刀削豌豆,为什么说它惊艳?因为豌豆被切剥然后脱落仅在一瞬间,刀口干脆利落,令人叹为观止!
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”。