全面解析机器人三大减速机技术(一)

来源:开云棋牌官网最新    发布时间:2024-08-05 07:52:20

  精密减速器行业属于多学科领域交叉的行业,其发展涉及到金属材料、热处理、小模数齿轮硬齿面加工、集成及等诸多技术。精密减速器的技术特点要求生产厂商拥有长期的技术积累,掌握核心技术,具备较强的

  随着工业4.0、机械自动工业化的普及,机器人运用更加普及,机器人驱动部件广泛用到减速机,减速机在机器人驱动中起到了关键作用,机器人减速机属于精密减速机,在工业机器人、机械手臂中广泛采用谐波减速器、RV减速机运用在机器人关节驱动中;小型服务机器人、教育机器人采用的行星减速机、齿轮减速机等微型减速机,运用在不一样的行业、领域的机器人减速机特点也不一样。工业机器人、机械手臂用减速机特点:

  (1)、谐波减速机产品特点:减速比高、齿隙小、精度高、零部件少、安装简易便捷、体积小、重量轻、转矩容量高、良好、噪音小;承载能力高谐波驱动中,齿与齿的啮合是面接触,加上同时啮合齿数(重叠系数)比较多,因而单位面积载荷小,承载能力较其他驱动形式高。

  (2)、RV减速机产品特点:RV减速机也称为RV减速器,主要结构由摆线针轮和行星支架组成以其体积小,抗冲击力强,扭矩大,定位精度高,振动小,减速比大等特点。扭转刚度大,输出机构即为两端支承的行星架,用行星架左端的刚性大圆盘输出,大圆盘与工作机构用螺栓联结,其扭转刚度远大于一般摆线针轮行星减速器的输出机构。在额定转矩下,弹性回差小;小型服务机器人、教育机器人减速机特点:

  (1)、行星减速机产品特点:行星减速机属于精密减速机、驱动间隙精度能做到1弧分,同时具备体积小、重量轻,承载能力高,常规使用的寿命长、运转平稳,噪声低、输出扭矩大,速比大、良好、性能安全的特点。兼具功率分流、多齿啮合独用的特性。普遍的应用在机器人驱动、自动工业化设备

  (2)、齿轮减速机产品特点:齿轮减速机也称为齿轮减速器,齿轮箱中的驱动齿轮均采用数控磨齿工艺,精度高,接触性好,驱动率高、单级大于96.5%,双级大于93%,三级大于90%,运转平稳,噪音低,体积小,重量轻,常规使用的寿命长,承载能力高等特点。在机器人、工业4.0、工业自动化设备广泛运用。

  不同的领域、行业机器人,对锁采用的减速机、减速器的技术参数、性能特点也不一样。

  机械设备一般由动力、传动与执行三大系统构成,多数机械设备的传动方式为齿轮传动,齿轮传动具有精密、高效、安全、可靠、性价比优越等特点。由于多数机械设备不适宜用原动机直接驱动,因此就需要通过减速器来降低转速、增加扭矩。

  减速器又称减速机,在原动机和工作机或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用,主要使用在在物理运动领域。通常减速器把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的,并传递更大的扭矩,以实现原动机和执行机构之间的传动。

  减速器的种类非常之多,按照使用场景划分,减速器分为一般传动用减速器和伺服(精密控制)用减速器;按照精度划分,分为一般传动减速器和精密减速器;按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器;按照传动级数不同可分为单级和多级减速器;按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥、圆柱齿轮减速器;按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。各类常见减速器结构及主要特征如下:

  按照使用场景划分,减速器分为伺服(精密控制)用减速器和一般传动减速器。精密减速器具备体积小、重量轻、精度高、稳定性强等特点,能够对物理运动实现精准控制,大多数都用在机器人、新能源设备、高端机床、电子设备、印刷机械等高端制造领域。一般传动减速器可大致分为通用减速器和专用减速器:通用减速器通常以中小型为主,可大范围的应用于各个行业,包括蜗轮蜗杆减速器、圆柱齿轮减速器等;专用减速器通常以大型、特大型为主,多为非标、行业专用产品,包括船用齿轮箱、冶金齿轮箱、风力发电齿轮箱、工程机械齿轮箱等。

  根据原理不同,精密减速器大致上可以分为精密行星减速器、谐波减速器、RV减速器。各类精密减速器结构特点、优缺点及应用领域如下:

  19世纪80年代德国出现第一个行星齿轮传导装置的专利。20世纪20年代,首次量产行星齿轮传动装置。随机械工业发展,行星减速器应用愈来愈普遍,20世纪50年代,德国首次研发成功高速大功率行星齿轮减速器,20世纪60年代,意大利、英国、苏联等国家也陆续研发出低速重载行星减速器。伴随工业自动化的进程,德国、意大利等国又研制出精密行星减速器。我国从20世纪60年代起开始研制应用行星减速器,20世纪70年代首次制订了NGW型渐开线行星齿轮减速器标准,并生产了多种高速大功率行星减速器。20世纪80年代开始生产低速大转矩的行星减速器。

  (高速级行星架浮动,低速级太阳轮浮动;低速轴采用平键连接或缩套无键连接)

  (二级NGW型传动与一级平行轴传动组合;低速级太阳轮浮动,中间级行星架浮动;高速级带制动器)

  (高速级行星架浮动,中间级太阳轮与行星架同时浮动,低速级太阳轮浮动并采用双排齿轮,两排内齿轮以弹性杆均载)

  (传动比i=5~50,两个行星轮与水平方向成45°,双联行星轮采用弹性胀套连接,加工、装配方便)

  近年来,我国机械设备制造业规模发展迅速,已超过日本和美国,机械设备制造业的发展带动了物理运动领域减速器行业规模的逐步扩大。在一般传动领域,我国减速器及减速电机已基本实现国产化。但在行星减速器领域,由于其技术上的含金量高,生产的基本工艺复杂,存在较高的进入壁垒,目前市场主要参与者为外资厂商、合资厂商,高端精密行星减速器国产化率很低。根据QYResearch的统计数据,2022年全球行星减速器销量为540.15万台,销售金额为12.03亿美元,其中中国境内销量为231.91万台,销售金额为5亿美元。根据QYResearch的研究报告,2029年全球行星减速器销售规模达22.31亿美元,中国市场规模达11.49亿美元。

  全球行星减速器的主要市场集中在亚太、欧洲和北美,该三地占全球供应和消费市场的90%以上。根据QYResearch的统计数据,2022年全球行星减速器市场销售金额按区域分布情况如下:

  (2)谐波减速器行业发展现状谐波减速器是20世纪40年代伴随着空间科学技术的发展,基于在弹性薄壳弹性变形理论,应用金属挠性和弹性力学原理发展起来的一种全新传动形式。1944年,前苏联首先提出利用机械波控制柔性构件的弹性变形来实现运动和力矩的传递和转换的一种传动装置,并于1947年制造出了世界第一台采用谐波传动原理的谐波摩擦传动器。1955年美国提出了谐波齿轮传动机构的概念设计的具体方案,并于1959年取得专利授权。由此开始,谐波齿轮传动技术迅速在前苏联、美国等工业发达国家推广开来。经日本引入后发展实用化。目前,谐波传动已大范围的应用于机器人、精密加工设施、航天航空、雷达设备、医疗设施等领域。

  近年来,全球机器人产业发展迅速,工业机器人与服务机器人产量持续不断的增加,使得机器人行业对于谐波减速器的需求不断的提高。此外,谐波减速器在除机器人以外的精密传动领域亦可广泛适用,应用行业正不断拓宽至高端数字控制机床、半导体制造设备、医疗器械等领域。根据东吴证券的统计数据,2020年,全球谐波减速器市场规模达30.4亿元,考虑人形机器人需求,预计到2025年将达到129.1亿元。

  我国从20世纪60年代就开始谐波方面的研制工作,但到目前为止国内谐波减速器的专业生产厂商仍然很少。国外的生产厂商有哈默纳科、日本新宝;国内主要生产厂家有绿的谐波、来福谐波等。近年来,随机器人等行业的加快速度进行发展,中国减速器市场规模已超过20亿元,根据头豹研究院预计,2025年,中国谐波减速器市场规模将达到41亿元。

  移动机器人是指应用于仓库、分拣中心、以及运输途中等场景的,进行货物转移、搬运等操作的机器人,常见有AGV、AMR及无人叉车等类型。移动机器人在整个智能物流系统中起关键性的作用,主要完成装卸、搬运、存储、分拣和运输等工作,大范围的应用于汽车、新能源、3C电子、电商零售、医药医疗等行业。精密行星减速器是移动机器人核心零部件,主要与伺服电机控制器共同组成移动机器人的驱动单元。

  目前,中国是在全球移动机器人市场规模中最大的国家。一方面,中国的制造业和物流业正在加快速度进行发展,需要大量的自动化和智能化解决方案,因此移动机器人在这些领域具有广泛的应用;另一方面,中国政府也在积极推动机器人产业的发展,通过政策支持和投资吸引国内外企业进入市场。

  在锂电设备领域,精密行星减速器产品大范围的应用于涂布机、卷绕机、分切机、辊压机等锂电池生产设备。近年来,我们国家新能源汽车产业加快速度进行发展,特别是政府各部门全力支持和推广新能源汽车发展的政策不断出台,我们国家新能源汽车产销量迎来快速增长。

  减速器在光伏设备领域大多数都用在回转驱动系统中。采用回转驱动为旋转部件的太阳能光伏组件,可根据一天中太阳不同的位置来对主机的转角及仰角进行精确的调整。精密行星减速器能有效保证设备的跟踪精度,并且具有扭矩大、寿命长、防护等级高等特点。

  近年来,受光伏技术进步、规模经济效应和竞争加剧等因素影响,光伏设备价格下降速度较快,组件全年价格降幅达到40%以上,使得光伏发电成本在全球多个国家或地区接近甚至低于常规能源,推动慢慢的变多地区光伏市场的增长,美洲、南亚、中东等多个地区光伏市场开始蒸蒸日上,成为拉动全球光伏市场增长的主力。

  机床是制造业的基本生产设备,也被称为“工业母机”。精密行星减速器大范围的应用于金属切削机床、金属成形机床、木工机械等细分机床领域。机床的动力源一般来自伺服电机,随着机床工业的发展,电机已朝着高精度、高效率、简单控制和创新的方向发展,机械匹配也从传统的螺杆传动发展到精密行星减速器传动。由于机床本身的加工,负载惯性系统的条件变化很大,有必要安装精密减速器以增加扭矩,改善负载端的惯性匹配,从而使惯性操作平稳。根据VDW统计的数据,2021年全球金属加工机床产值达到了709亿欧元,同比增长20%,其中,全球金属切削机床产值为501亿欧元,金属成形机床产值为207亿欧元,金属切削机床与金属成形机床比例约为70%与30%。2021年我们国家金属切削机床产值为218.14亿欧元,同比增长28.7%,占全球市场规模的30.7%。机床行业增长将有效带动精密减速器行业发展。

  在工程基建领域,行星减速器产品重点应用于顶管机、盾构机、挖掘机等工程项目施工机械。减速器作为盾构主驱动系统的核心部件,具有比强度、比功率极高的特点。减速器也是顶管机的关键零部件之一,行星减速器具有在顶管机械功率合流传动中布置合理的特点,能满足顶管机械切削刀盘低速、大转矩的特殊工况要求。随着我们国家城市基础设施建设规模的持续增长,新管道的开挖、铺设与老管道的修复与更换工程日趋广泛,利用顶管机进行实施工程,可以最大限度的减少施工对环境、周围建筑设施以及交通造成的影响。城市化进程的加快促使我国的地下管廊的需求量也在逐年增加,加之人们对生态环境保护意识的提高,顶管技术将在我国地下管廊的工程项目施工起到愈来愈重要的地位和作用。

  声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。举报投诉

  行星齿轮传动机构主要由行星齿轮、行星架和太阳轮构成的行星齿轮传动机构。行星齿轮传动结构是传动效率最高的齿轮传动结构。

  体化数字化装备,集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科高新

  关注、星标公众号,不错过精彩内容素材来源:网络很多工程师都会接触电机、

  ,安装前的需要注意的几点:1.本机在使用前应对安装轴进行清理洗涤。并检查安装轴是否有碰伤、污物,若有应全部清除干净;2.

  相电参量测量仪、信号采集器、接口转换器、计算机和软件组成,配合试验台、测量变送器,现场采集转速、扭矩、电机参数等信号。

  个比较平整然后稳定的平面上不管是底座还是基础坐,有排油槽和空气流通良好的地方。要是底座不稳定就会出现,电机在运动的时候产生

  中。 步进电动机所用的驱动器原理框图如下: 4.直接驱动 所谓直接驱动(DD)系统,就是电动机与其所驱动的负载直接耦合在

  总体任务进度的中央处理器发出位置变化请求时开始的。导航系统通过制定行程计划或轨迹以开始执行位置变化请求。行程计划需考虑可用路径、已知障碍位置、

  / 伺服电机 / 检测设备 / 焊割设备 /喷涂装备 / 搬运装备 / 专用电线电缆 / 传感器 / 相关软件等服务型

  旨在将共同生活的亲属从家居的繁琐家务中解放出来,给共同生活的亲属提供帮助、娱乐等。

  的代表者,拥有着高精度,高效率的性能特性,同时稳定性,寿命,防护等级都是

  个系统进行分类,并按照不同的标准。有些方法流行的分类列举如下。 平行轴

  制定的原则纲领行动。 1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能

  方面与全球自动化生产需求的不断释放,以及人口红利的日渐式微紧密关联,另

  的原理是什么,本文由锋桦传动设备(上海)有限公司 布!简单的讲,是利用各级齿轮传动来达到降速的目的.伺服

  本帖最后由 24不可说 于 2018-9-25 13:17 编辑 1.减少、行星

  是斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心于1966年到1972年研制的,名叫Shakey,它装备了

  大特性–低背隙、高扭矩、低燥音,能让马达能在更高更有效率的情形下运转,并减低其回馈的负载惯量

  行业的人来说都是福音。 有兴趣的小伙伴都去看看吧。百度传课界面搜索特斯拉

  的”身体“,下游是系统集成商,国内95%的企业都集中在这个环节上。”目前

  个闭环控制,即电流环、速度环和位置环。目前国外许多电动机生产厂商均开发出与交流伺服电动机相

  ,其优点是空气来源方便,动作迅速,结构相对比较简单造价低,无污染,缺点是空气具有可压缩性,导致工作速度的稳定性较差,又因气源压力

  的2015-2017年的需求量将达到31.98万套、35.8万套和40.1万套。2015-2017国内工业

  的产业链分为上游核心零部件,中游本体和传感器等生产,以及下游的系统集成等。核心零部件是

  的价格竞争能力。”国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心副主任曲淑君说。国际

  12.79%,2014年的同比增速达到42.61%,远高于全球中等水准。哈哈,这样

  个错位180°的双偏心套,在偏心套上装有两个称为转臂的滚柱轴承,形成H机构、两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂

  已经走到行业的前沿, 他们的主要特征是能够安全地协助人类工作。在网上有很多人谈论它们,但你认线年,很多人爱它们只是处于好奇心。在2012年,

  已经走到行业的前沿, 他们的主要特征是能够安全地协助人类工作。在网上有很多人谈论它们,但你认线

  企业都处在下游环节,产业链呈现出“下游庞大,中游分散,上游缺失”的特点。由于缺乏核心

  部分组成:谐波发生器、柔性轮和刚轮,其工作原理是由谐波发生器使柔轮产生可控的弹性变形,靠柔轮与刚轮啮合来传递动力,并达到

  1、在工业自动化应用的过程中,很多时候会用到,低速大扭矩精准控制,这种场合

  种机械传动组件。如上图所示,右侧是动力输入,连接伺服电机;左侧是输出轴,连接设备机械

  了通过优化齿轮参数,列如变位系数、齿高系数、压力角、中心距,使啮入冲击速度降至最小,啮出冲击速度与啮入冲击速度的比值处于某

  了通过优化齿轮参数,列如变位系数、齿高系数、压力角、中心距,使啮入冲击速度降至最小,啮出冲击速度与啮入冲击速度的比值处于某

  广泛应用在自动化行业领域中,那么我们在正常的使用时应该掌握啥样子的使用技巧呢?行星

  已经开始接管人类的部分工作,例如快递、工厂作业、餐厅服务员甚至媒体编辑---就聘请了

  都以电磁电机作为关节执行器。由于电磁电机的转速高,当作为关节驱动时,不得不使用

  ,这几部操作虽然简单,但是如果不注意好,就会有新的问题出现。也有一定的可能电动机出现异常。这必须要找专业修东西的人检测,以免导致

  的关键基础部件,包括:构成机械手传动系统、控制管理系统和人机交互系统,对桁架

  性能起到关键影响作用,并具有通用性和模块化的部件单元。主要分成以下三部分:

  是我国基础装备行业之一,下游应用包括起重运输、水泥建材、重型矿山、航空航用、

  利用齿轮的齿数差来降低转速和增强扭矩,是工业领域的重要组成部分之一。日本哈默纳科HarmonicDrive