行星減速器
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(zhǎng)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
。
精密行星減速機(jī)
目前工業(yè)機(jī)器人發(fā)展特點(diǎn)是高速
、精確、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(jiǎn)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
。
精密減速器應(yīng)用領(lǐng)域
六軸工業(yè)機(jī)器人中精密減速器位置分布齒輪箱
RV（Rot-Vector）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(jí)減速和中心圓盤支承結(jié)構(gòu)
。自1986年投入市場(chǎng)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
。
Nabotesco(帝人)RV系列減速器結(jié)構(gòu)圖
Nabotesco(帝人)RV系列減速器
諧波減速器
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%
。
HarmonicaDrive產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖
精北傳動(dòng)
HarmonicaDriveCSF-LW系列產(chǎn)品
三種常見的諧波減速器類型
諧波傳動(dòng)嚙合示意圖
普通齒輪傳動(dòng)嚙合示意圖
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(zhǎng)
、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(jí)行星減速器產(chǎn)品相媲美
，卻有著工業(yè)級(jí)產(chǎn)品的價(jià)格
，被應(yīng)用于廣泛的工業(yè)場(chǎng)合。
齒輪箱精密減速器在工業(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(hào)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(duì)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(duì)于長(zhǎng)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精確
、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)
，并精確地將轉(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。
齒輪箱相比于諧波減速器
，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
。
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