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RV减速机的机械原理对工业机器人是有多么重要

2018-10-17

当咱们在无限憧憬工业机器人年代的时候,你可曾知道,工业机器人最关键的机械结构之一RV减速机,到今日,我国依然不具备规划和制作才能。“十二五”时期,国家“863”方案将其列入要点攻克的技能瓶颈。国内顶尖大学和科研组织几年攻关也只要论文,没有什物。 

      工业机器人一切中心零部件中,减速机最为关键。

      工业机器人本钱结构大致如下:本体22%、伺服系统25%、减速器38%、控制系统10%以及其他5%。简略拆分国内6轴工业机器人本钱(总本钱25万元),可以看出减速器和伺服电机两项本钱接近13万元,主要以进口为主。

      今日就归纳各方材料,为咱们叙述下RV减速机。


      一、RV减速机的机械原理


      德国人劳伦兹·勃朗于1926年创造性地提出了一种少齿差行星传动组织,它是用外摆线作为齿廓曲线的,这就是最早期的针摆行星传动,由于两个啮合w66手机版其中之一选用了针轮的方式,这种传动也被称做摆线针轮行星w66手机版传动。

      RV传动一种全新的传动方式,它是在传统针摆行星传动的基础上开展出来的,不只克服了一般针摆传动的缺陷,并且由于具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿数长、精度保持安稳、效率高、传动平稳等一系列长处。

      以RV-E型减速机为例

      第1减速部…正w66手机版减速组织

      输入轴的旋转从输入w66手机版传递到直w66手机版,按齿数比进行减速。这是榜首减速部。

      第2减速部…差动w66手机版减速组织

      直w66手机版与曲柄轴相连接,变为第二减速部的输入。在曲柄轴的偏疼部分,经过滚动轴承设备RVw66手机版。别的,在外壳内侧仅比RVw66手机版数多一个的针齿,以平等的齿距摆放。

      如果固定外壳滚动直w66手机版,则RVw66手机版由于曲柄轴的偏疼运动也进行偏疼运动。此刻如果曲柄轴滚动一周,则RVw66手机版就会沿与曲柄轴相反的方向滚动一个齿。这个滚动被输出到第2减速部的轴。将轴固定时,外壳侧成为输出侧。

      纳博特斯克 RV-110E 减速机


       二、RV减速机对工业机器人的重要性


       工业机器人榜首关节到第四关节悉数运用RV减速机,轻载工业机器人第五关节和第六关节有可能运用谐波减速机。重载工业机器人一切关节都需求运用RV减速机。平均而言,每台工业机器人运用4.5台RV减速器。2013年世界工业机器人销量18万台,需运用减速机90万台。

       工业机器人的动力源一般为沟通伺服电机,由于由脉冲信号驱动,其伺服电机本身就可以完结调速,为什么工业机器人还需求减速器呢?工业机器人一般履行重复的动作,以完结相同的工序;为保证工业机器人在出产中可以可靠地完结工序使命,并保证工艺质量,对工业机器人的定位精度和重复定位精度要求很高。因而,进步和保证工业机器人的精度就需求选用RV减速器或利来正版入口。精细减速器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,一味进步伺服电机的功率是很不合算的,可以在适合的速度范围内经过减速器来进步输出扭矩。此外,伺服电机在低频工作下简单发热和呈现低频振荡,对于长期和周期性作业的工业机器人这都不利于保证其精确、可靠地工作。

       精细减速器的存在使伺服电机在一个合适的速度下工作,并精确地将转速降到工业机器人各部位需求的速度,进步机械体刚性的一起输出更大的力矩。与通用减速器比较,工业机器人关节减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特色。

        很多应用在关节型工业机器人上的减速器主要有两类:RV减速器和利来正版入口。比较于利来正版入口,RV减速器具有更高的刚度和反转精度。因而在关节型工业机器人中,一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的方位;而将利来正版入口放置在小臂、腕部或手部;行星减速器一般用在直角坐标工业机器人上。

        RV减速机较工业机器人中常用的谐波传动具有高得多的疲劳强度、刚度和寿数,并且回差精度安稳,不像谐波传动那样随着运用时间增加运动精度就会明显下降,故世界上许多国家高精度工业机器人传动多选用RV减速器,因而,该种RV减速器在先进工业机器人传动中有逐步代替利来正版入口的开展趋势。


        三、RV减速机开展编年史


        1、1926年 德国人劳伦兹·勃朗于创造性地提出RV减速机原理

        2、1931年 劳伦兹·勃朗在德国慕尼黑创建了“赛古乐”股份有限公司,最先开端了摆线减速器的制作和出售

        3、1939年,日本住友公司和“赛古乐”公司签定了技能合作协议,并出产出售;

        4、1944年,日本帝人精机成立,这个未来的RV减速机霸主,在飞机制作、纺织机械、机床等多个职业硕果累累;

        5、1950年-1960年,摆线磨床的呈现,处理了摆线齿形的精度不高的难题,使摆线传动得到了进一步的开展。

        6、1956年,日本纳博克公司出售全球榜首个自动门,在商场上展露头角。

        7、1980年左右,日本帝人精机提出RV传动理论,着手应用于工业机器人职业。

        8、1986年,日本帝人精机RV减速机正式大规模出产,获得成功;

        9、2003年,帝人精机和纳博克兼并组成Nabtesco(纳博特斯克)公司,并获得快速开展,现在已成为RV减速机职业的领头羊,占有了60%以上的商场,特别在中/重负荷工业机器人上,其RV减速机商场占有率高达90%。


        四、我国RV减速机职业开展现状


        在RV减速机方面,我国从二十世纪五十年代起开端研讨行星w66手机版传动设备,六十年代从国外引进,虽然在理论和拷贝方面获得了一些成果,但与日本的同类最新产品比较,咱们研制的摆线针轮减速器从全体功能、运用寿数、传动精度、承载才能到新产品的进一步开发晋级都存在着相当多的不足之处。

一台精细减速器ABB、Kuka、安川等世界巨子收购价为3万元~5万元,卖给我国企业约7万元,普通企业约12万元,我国企业收购精细减速机的本钱比世界巨子贵一倍还多。

        据高工工业机器人工业研讨所(GRII)数据计算,国内有353家工业机器人企业,其中研讨减速器的只占到13家,研讨RV减速器的只要5家。

2010年,南通振康焊接机电有限公司研制开发的可用于高端工业应用领域(工业机器人)传动中心部件RV减速设备以及系列沟通伺服电机,投入批量出产,更获得商场广泛认可。2013年产值200多台。

        2014年7月20日,武汉市精华减速机制作有限公司总经理余运清泄漏,自主研制的一种精细减速机刚获得查验经过,有望代替进口,下降工业机器人国产化本钱。

2014年7月,秦川开展发布公告称,方案出资1.94亿元进行9万套(一期)工业机器人关节减速器技能改造项目建设。此举将国产工业机器人RV减速器的研制制作推进了人们的视界。

        在上市公司中还有巨轮股份跟新松工业机器人都在进行RV减速器的研讨,但现在没有获得实质性的成果。

        在经济转型晋级和我国人口老龄化进程日益加速的情况下,工业机器人工业的开展迎来一个需求快速开展的阶段。2013年我国商场共出售工业机器人近3.7万台,约占全球销量的1/5,总销量超越了日本,位居全球榜首。估计我国有望在2016年成为全球最大的工业机器人商场,保有量将超越15万台。Nabtesco都方案出资近50亿日元在我国新建工厂,自2016年起投产制作工业机器人用的中心零部件-RV减速机,方案每年产值10万台,2020年达20万台。

        这么大的商场需求,现在看与我国企业简直无缘,咱们期待着我国企业可以提前突破技能瓶颈,赢得商场。