作为工业机械人焦点零部件的周详加速器,与通用加速器比拟,机械人用加速器请求具有传动链短、体积小、功率年夜、质量轻和易于掌握等特色。
年夜量运用在关节型机械人上的加速器重要有两类:RV加速器协调波加速器。
1 RV加速器协调波加速器的道理和好坏势
RV加速器:
用于转矩年夜的机械人腿部腰部和肘部三个关节,负载年夜的工业机械人,一二三轴都是用RV。比拟谐波加速机,RV加速机的症结在于加工工艺和拆卸工艺。RV加速机具有更高的疲惫强度、刚度和寿命,不像谐波传动那样跟着应用时光增加,活动精度会明显下降,其缺陷是分量重,外形尺寸较年夜。
▲RV-E型加速器▲
谐波加速器:
用于负载小的工业机械人或年夜型机械人末尾几个轴,谐波加速器是谐波传动装配的一种,谐波传动装配包含谐波加快器协调波加速器。谐波加速器重要包含:刚轮、柔轮、轴承和波产生器三者,四者缺一弗成。个中,刚轮的齿数略年夜于柔轮的齿数。谐波加速机用于小型机械人特色是体积小、分量轻、承载才能年夜、活动精度高,单级传动比年夜。
▲谐波加速器▲
二者都是少齿差啮合,分歧的是谐波里的一种症结齿轮是柔性的,它须要重复的高速变形,所以它比拟软弱,承载力和寿命都无限。RV平日是用摆线针轮,谐波之前都是用渐开线齿形,如今有部门厂家应用了双圆弧齿形,这类齿形比渐开线先辈许多。
加速器的两巨子是Nabtesco和Hamonica Drive,他们简直垄断了全球的机械人用加速器。这两种加速器都是微米级的加工精度,光这一条在量产阶段靠得住性高就很难了,更别说几千转的高速运转,并且还要遐龄命。
谐波加速器由“柔轮、波产生器、刚轮、轴承”这四个根本部件组成。
柔轮的外径略小于刚轮的内径,平日柔轮比刚轮少2个齿。波产生器的椭圆型外形决议了柔轮和刚轮的齿接触点散布在介于椭圆中间的两个对峙面。波产生器迁移转变的进程中,柔轮和刚轮齿接触部门开端啮合。波产生器每正时针扭转180°,柔轮就相当于刚轮逆时针扭转1个齿数差。在180°对称的两处,全体齿数的30%以上同时啮合,这也培养了其高转矩传送。
比拟谐波加速器,RV传动是新鼓起的一种传动,它是在传统针摆行星传动的基本上成长出来的,不只战胜了普通针摆传动的缺陷,还具有体积小、分量轻、传动比规模年夜、寿命长、精度坚持稳固、效力高、传动安稳等一系列长处。
RV加速器是由摆线针轮和行星支架构成,以其体积小、抗冲击力强、扭矩年夜、定位精度高、振动小、加速比年夜等诸多长处被普遍运用于工业机械人、机床、医疗检测装备、卫星吸收体系等范畴。
RV加速器的壳体和摆线针轮是经由过程实体的钢来产生传动的,是以承载才能强。而谐波加速器的柔轮可赓续产生变形来传递扭矩,这一点决议了谐波加速器蒙受年夜扭矩和冲击载荷的才能无限,是以普通应用在前端。
2 RV加速器协调波加速器二者的好坏势
谐波加速器构造简略紧凑,合适于小型化、低、中载荷的运用。
RV加速器刚性好、抗冲击才能强、传动安稳、精度高,合适中、重载荷的运用,但RV加速器须要传递很年夜的扭矩,蒙受很年夜的过载冲击,包管预期的任务寿命,因此在设计上应用了绝对庞杂的过定位构造,制作工艺和本钱掌握难度较年夜。RV加速器外部没有弹性形变的受力元件,所以可以或许蒙受必定扭矩。RV加速器的轴承是其软弱环节,受力时很轻易冲破轴蒙受力极限而招致轴承异常磨损或决裂。在高速运转时这个成绩更凸起,所以RV加速机的额外扭矩随输出转速降低异常显著。
3 加速器之间能否存在代替关系
正方不雅点:
RV加速器较机械人中经常使用的谐波传动具有高很多的疲惫强度、刚度和寿命,并且回差精度稳固,不像谐波传动那样跟着应用时光增加活动精度就会明显下降。所以很多国度的高精度机械人传动多采取RV加速器,是以,RV加速器在先辈机械人传动中有逐步代替谐波加速器的成长趋向。
这些产物在某些型号上确切存在替换关系,但这几类加速器只能完成部门替换。绝年夜部门情形下,各类加速器很难完成调换,好比在速比喻面,谐波和RV的速比都要远弘远于行星,所以小速比范畴是行星的世界。固然行星的速比是可以做年夜的,然则很难去调换谐波和RV。又好比刚性方面,行星和RV的刚性要好过谐波,在表现刚性的应用工况下,谐波很难有好的表示。
谐波加速器的特色是轻和小,在这方面,行星和RV却很难做到。所以各类加速器只能在一部门情形下可完成调换,然则假如一种产物全方位调换另外一种产物是不实际的。
反方不雅点:
各类加速器之间不克不及互相代替,而是一种互补的关系。
RV协调波这两种传动有互补性,但也不消除构造设计优化和制作工艺冲破后,在中低载荷运用范畴构成部分竞争。