工業(yè)機(jī)器人擺線減速機(jī)和諧波減速機(jī)對(duì)比分析
發(fā)布時(shí)間:2020-06-30 閱讀量:7083
作為工業(yè)機(jī)器人核心零部件的精密減速器,與通用減速器相比,機(jī)器人用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)。
所謂諧波減速器就是利用諧波原理制成的減速器,與其他的減速器相比,它具有結(jié)構(gòu)緊湊、減速比大、精度高、噪音低的特點(diǎn)。諧波減速器非常適用于各類機(jī)器人的關(guān)節(jié),來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)器人各臂的運(yùn)動(dòng)速度和輸出扭矩。
諧波減速器由“柔輪、波發(fā)生器、剛輪、軸承”這四個(gè)基本部件構(gòu)成。
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
1、RV減速器和諧波減速器的原理和優(yōu)劣勢(shì)
RV減速器:
用于轉(zhuǎn)矩大的機(jī)器人腿部腰部和肘部三個(gè)關(guān)節(jié),負(fù)載大的工業(yè)機(jī)器人,一二三軸都是用RV。相比諧波減速機(jī),RV減速機(jī)的關(guān)鍵在于加工工藝和裝配工藝。RV減速機(jī)具有更高的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命,不像諧波傳動(dòng)那樣隨著使用時(shí)間增長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)精度會(huì)顯著降低,其缺點(diǎn)是重量重,外形尺寸較大。
▲RV-E型減速器▲
諧波減速器:
用于負(fù)載小的工業(yè)機(jī)器人或大型機(jī)器人末端幾個(gè)軸,諧波減速器是諧波傳動(dòng)裝置的一種,諧波傳動(dòng)裝置包括諧波加速器和諧波減速器。諧波減速器主要包括:剛輪、柔輪、軸承和波發(fā)生器三者,四者缺一不可。其中,剛輪的齒數(shù)略大于柔輪的齒數(shù)。諧波減速機(jī)用于小型機(jī)器人特點(diǎn)是體積小、重量輕、承載能力大、運(yùn)動(dòng)精度高,單級(jí)傳動(dòng)比大。

▲諧波減速器▲
兩者都是少齒差嚙合,不同的是諧波里的一種關(guān)鍵齒輪是柔性的,它需要反復(fù)的高速變形,所以它比較脆弱,承載力和壽命都有限。RV通常是用擺線針輪,諧波以前都是用漸開線齒形,現(xiàn)在有部分廠家使用了雙圓弧齒形,這種齒形比漸開線先進(jìn)很多。
柔輪的外徑略小于剛輪的內(nèi)徑,通常柔輪比剛輪少2個(gè)齒。波發(fā)生器的橢圓型形狀決定了柔輪和剛輪的齒接觸點(diǎn)分布在介于橢圓中心的兩個(gè)對(duì)立面。波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,柔輪和剛輪齒接觸部分開始嚙合。波發(fā)生器每正時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°,柔輪就相當(dāng)于剛輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1個(gè)齒數(shù)差。在180°對(duì)稱的兩處,全部齒數(shù)的30%以上同時(shí)嚙合,這也造就了其高轉(zhuǎn)矩傳送。
相比諧波減速器,RV傳動(dòng)是新興起的一種傳動(dòng),它是在傳統(tǒng)針擺行星傳動(dòng)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的,不僅克服了一般針擺傳動(dòng)的缺點(diǎn),還具有體積小、重量輕、傳動(dòng)比范圍大、壽命長(zhǎng)、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。
RV減速器是由擺線針輪和行星支架組成,以其體積小、抗沖擊力強(qiáng)、扭矩大、定位精度高、振動(dòng)小、減速比大等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、機(jī)床、醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備、衛(wèi)星接收系統(tǒng)等領(lǐng)域。
高精密軸承減速機(jī)可以滿足客戶在各種工業(yè)領(lǐng)哉對(duì)不同應(yīng)用的需求,如高精度;結(jié)構(gòu)緊湊,高傾斜剛度,重量小;低振動(dòng),傳動(dòng)速比范圍廣等,一個(gè)擁有專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)有能力來(lái)滿足客戶依據(jù)不同應(yīng)用提出的要求,甚至是完全滿足其應(yīng)用需求。
RV減速器的殼體和擺線針輪是通過(guò)實(shí)體的鋼來(lái)發(fā)生傳動(dòng)的,因此承載能力強(qiáng)。而諧波減速器的柔輪可不斷發(fā)生變形來(lái)傳遞扭矩,這一點(diǎn)決定了諧波減速器承受大扭矩和沖擊載荷的能力有限,因此一般運(yùn)用在前端。
隨著我國(guó)人口紅利的逐漸消失,機(jī)器人技術(shù)開發(fā)和實(shí)現(xiàn)人工替代將是大勢(shì)所趨。作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷擴(kuò)展和深化,需求量會(huì)越來(lái)越大。