减速机一般分哪几种,减速机作用是什么
可能那些动机械的人听过减速机这个词汇,减速机是一个比较难以见到的机械部件,目前生产减速机的企业并不是很多,尤其是那些质量相对非常好的,更加是少之又少,减速机其实是一种传动设备,通过扭矩的传输把扭矩来进行提高,在很多的机械设备上能够见到,但是并不经常可以看得到,而说到减速机最大的发展前景,应该就是在机器人的应用上,因为这种传输扭矩的原理可以使得减速机能够适应机器人的运行,目前减速机的分类也非常的多了,本文皮卡中国的小编就带大家来认识一下减速机的一些分类。
减速机一、减速机是什么减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备,把电动机,内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的,普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果,大小齿轮的齿数之比,就是传动比。减速机是一种动力传达机构,利用齿轮的速度转换器,将马达的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的机构。
二、减速机的内部构造1、箱体
箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座,应具有足够的强度和刚度。箱体通常用灰铸铁制造,对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单体生产的减速器,为了简化工艺、降低成本,可采用钢板焊接的箱体。
2、减速器附件
为了保证减速器的正常工作,除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计给予足够的重视外,还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。
3、齿轮、轴及轴承组合
小齿轮与轴制成一体,称齿轮轴,这种结构用于齿轮直径与轴的直径相关不大的情况下,如果轴的直径为d,齿轮齿根圆的直径为df,则当df-d≤6——7mn时,应采用这种结构。而当df-d>6——7mn时,采用齿轮与轴分开为两个零件的结构,如低速轴与大齿轮。此时齿轮与轴的周向固定平键联接,轴上零件利用轴肩、轴套和轴承盖作轴向固定。两轴均采用了深沟球轴承。
三、减速机的工作原理减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备,把电动机、内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的,普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果,大小齿轮的齿数之比,就是传动比。
四、减速机的作用1、降速同时提高输出扭矩,扭矩输出比例按电机输出乘减速比,但要注意不能超出减速器额定扭矩。原文地址:http://www.pikacn.com/news/201611/5382.html
2、速同时降低了负载的惯量,惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。
五、减速机的分类1、电动葫芦减速机
电动葫芦减速机构采用三级外齿合斜齿轮传动机构,齿轮及齿轮轴均由高强度合金钢制成,并经过热处理,强度高,耐磨性好,传动轴用滚动轴承支承,齿轮由密封于减速机箱内的润滑油润滑。
2、三环减速机
三环减速机是一种先进的平动式传动机械减速机,它被广泛应用于矿山、冶金、石油、化工、橡胶、工程机械、起重运输以及轻工等众多领域。具有大扭距、运行平稳、传动比大、过载性能好等优点,一般可替代齿轮行星减速机、摆线针轮减速机、多级圆柱齿轮减速机等使用。
其基本形式是由一根低速轴和二根高速轴及三片传动环板构成,各轴均平行配置,相同的二根高速轴带动三片传动环板呈120度相位差作平面运动,传动环板内圈与低速轴的外圈内接,通过齿与齿或针销与齿相咬合,形成大传动比;各轴的轴端可以单独同时传输动力。三环式传动机构自成体系,按基本型的单级传动,利用增加高速与低速轴的数量或变更其相互位置,构成若干派生型;单级传动可以串联成多级传动。
3、行星摆线针轮减速机
行星摆线针轮减速机是一种应用行星传动原理,采用摆线针对啮合机构,其结构紧凑、新颖的减带机。可广泛应用于化工、陶瓷、矿山、起重、运输等设备中。其优点:效率高、寿命长、运转平稳、减带范围大,单级减速时速比1/9-1/87种速比,双级减速时1/101-1/7569二十多种速比。
根据需要,还可更多级组合减速。行星摆线针轮减速机根据用户要求,可匹配调速电机、制动电机、防爆电机、普通Y系列电机等。根据减速机机座号的大小匹配不同功率的电机,(0.04kw)-75kw不等。
4、SB针轮摆线减速机
SB针轮摆线减速机是在摆线针轮减速器的基础上重新设计的一种传动装置,摆线减速机广泛用于石油、化工、轻工、纺织、食品、塑料、制药、陶瓷、印染、冶金、矿山、烟草、造纸、制革、木工、电子仪表、玻璃、环保等输送线、流水线、等机械设备领域中,SB针轮摆线减速器的结构与特点如下:
(1)SB针轮摆线减速机采用一个针齿轮与一个内摆线轮和一个外摆线轮同时啮合,实现减速传动,省去了普通摆线针轮减速器必不可少的等角速W输出机构;
(2)结构简单紧凑,整机零部件数比普通减速器减少20%~30%,制造工艺简化,成本低;
(3)传动比i=-z3/2(z3为外摆线轮齿数),可以0.5进级;
(4)效率高,单级传动整机效率达90%~96%;
(5)SB针轮摆线减速机多齿啮合,承载能力较高,运转平稳,噪声低。
5、摆线针减速机
特点如下:
(1)高速比和高效率单级传动,就能达到1:87的减速比,效率在90%以上,如果采用多级传动,减速比更大;
(2)结构紧凑体积小由于采用了行星传动原理,输入轴输出轴在同一轴心线上,使其机型获得尽可能小的尺寸;
(3)运转平稳噪声低摆线针齿啮合齿数较多,重叠系数大以及具有机件平衡的机理,使振动和噪声限制在最小程度;
(4)使用可靠、寿命长因主要零件采用高碳铬钢材料,经淬火处理(HRC58~62)获得高强度,并且,部分传动接触采用了滚动摩擦,所以经久耐用寿命长;
(5)设计合理,维修方便,容易分解安装,最少零件个数以及简单的润滑,使摆线针轮减速机深受用户的信赖。
6、行星减速机
行星减速机在减速机家族中,行星减速机以其体积小,传动效率高,减速范围广,精度高等诸多优点,而被广泛应用于伺服、步进、直流等传动系统中。其作用就是在保证精密传动的前提下,主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载电机的转动惯量比。
六、减速机的安装方法在减速机家族中,行星减速机以其体积小,减速范围广,精度高等诸多有点,而被应用于伺服、步进、直流等传动系统中。其作用就是在保证精密传动下,主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。在过去几年里,有的用户在使用减速机时,由于违规安装等人为因素,而导致减速机的输出轴折断了,使企业蒙受了不必要的损失。因此,为了更好的帮助广大用户用好减速机,向你详细地介绍如何正确安装行星减速机。
正确的安装,使用减速机,是保证机械设备正常运行的重要环节。因此,在安装行星减速机时,请务必严格按照下面的安装使用相关事项,认真地装配和使用。
1、安装前确认电机和减速机是否完好无损,并且严格检查电机与减速机相连接的各部位尺寸是否匹配,这里是电机的定位凸台、输入轴与减速机凹槽等尺寸及配合公差。
2、旋下减速机法兰外侧防尘孔上的螺钉,调整PCS系统夹紧环使其侧孔与防尘孔对齐,插入内六角旋紧。之后,取走电机轴键。
3、将电机与减速机自然连接。连接时必须保证减速机输出轴与电机输入轴同心度一致,且二者外侧法兰平行。如同心度不一致,会导致电机轴折断或减速机齿轮磨损。
另外,在安装时,严禁用铁锤等击打,防止轴向力或径向力过大损坏轴承或齿轮。一定要将安装螺栓旋紧之后再旋紧紧力螺栓。安装前,将电机输入轴、定位凸台及减速机连接部位的防锈油用汽油或锌钠水擦拭净。其目的是保证连接的紧密性及运转的灵活性,并且防止不必要的磨损。
在电机与减速机连接前,应先将电机轴键槽与紧力螺栓垂直。为保证受力均匀,先将任意对角位置的安装螺栓旋上,但不要旋紧,再旋上另外两个对角位置的安装螺栓最后逐个旋紧四个安装螺栓。
最后,旋紧紧力螺栓。所有紧力螺栓均需用力矩板手按标明的固定扭力矩数据进行固定和检查。
减速机与机械设备间的正确安装类同减速机与驱动电机间的正确安装。关键是要必须保证减速机输出轴与所驱动部分轴同心度一致。
七、减速机使用注意事项减速机是一种常见的动力传达机构,在各种机械传动系统中都有应用。减速机的安装和使用一定要符合技术规范和标准,这直接关系到减速机的运行效果,在使用的时候应该注意以下的一些问题。
1、减速机的试运行时间不能少于两个小时,运转正常的标准是,运行平稳、无振动、无噪音、无渗漏、无冲击,如果出现异常情况应及时排除。
2、减速机在安装时,要特别注意传动中心轴线的对中,对中的误差不能超过减速机所用联轴器的使用补偿量。减速机按照要求对中之后,可以获得更理想的传动效果和更长久的使用寿命。
3、减速机的安装位置要保证工作人员的操作,包括可以方便的接近油标、通气塞和排油塞等位置。减速机的安装完成后,检查人员应按照顺序全面检查安装位置的准确性,确定各个紧固件的可靠性等。
4、在减速机的输出轴上安装传动件时,必须注意操作的柔和,禁止使用锤子等工具粗暴安装,最好是利用装配夹具和轴端的内螺纹进行安装,以螺栓拧入的力度将传动件压入减速机轴,这样可以保护减速机内部零件不会受到损坏。
5、减速机的传动联接件在必要时应加装防护装置,例如联接件上有突出物或使用齿轮、链轮传动等,如果输出轴承受的径向荷载较大,也应当选用加强型。
6、减速机所采用的联轴器有多种类型可选,但最好不要使用钢性固定式联轴器,这类联轴器没有径向偏移补偿量而且安装比较困难,一旦安装不当就会加大载荷量,容易造成轴承的损坏,甚至会造成输出轴的断裂。
7、减速机在运行前,还要做好运行准备,将油池的通气孔螺塞取下换成通气塞,打开油位塞螺钉检查油线高度,添加润滑油超过油位塞螺至孔溢出,而后拧上油位塞并确定无误后,可以开始试运行。
8、减速机的固定非常重要,要保证平稳和牢固,一般来说我们应将减速机安装在一个水平基础或底座上,同时保证排油口顺利排油,且冷却空气循环流畅。减速机固定不好、基础不可靠时,就会出现噪音、振动等现象,也会使得轴承和齿轮受到不必要的损害。
八、减速机漏油处理方法1、擦拭清洁油污
减速机静密封点通过治理,一般都可以达到不渗不漏。但动密封点由于密封件老化、质量差、装配不当、轴表面粗糙度高等原因,会使个别动密封点有微小渗漏。由于水泥企业工作环境差,粉尘黏到轴上就油乎乎一片。因此需要在设备停止运转后,擦拭轴上的油污。
2、认真执行检修工艺
在减速机检修时,要认真执行工艺规程,油封不可装反,唇口不可损伤,外缘不可变形,弹簧不可脱落,结合面要清理干净,密封胶涂抹均匀,加油量不可超过油标尺刻度。
3、采用新型密封材料
对减速机静密封点泄漏,可采用新型密封材料黏堵。减速机大修时,在接合面、端盖上涂高分子密封胶代替早期产品,一般不会出现泄漏。如果减速机运转中静密封点漏油,可用表面工程技术的油面紧急修补剂黏堵,从而达到消除漏油的目的。
4、疏通润滑油的回流通道
要使被齿轮甩在轴承上多余的润滑油不在轴封处积聚,必须使多余的润滑油沿一定方向流回油池。具体的做法是在轴承座的下瓦中心开一个向机内倾斜的回油槽,同时在端盖直口处也开一缺口,缺口正对回油槽,从而使多余的润滑油经缺口、回油槽流回油池。
5、消除减速机的内外压力差
针对压力差导致减速机漏油的问题,可通过改进透气帽和检查孔盖板予以解决。减速机虽然都有透气帽,但透气孔太小,容易被粉尘、油污堵塞。此外,每次加油都要打开检查孔盖板,打开一次就会增加一次漏油的可能,使原本不漏的地方也要发生泄漏。
九、减速机的品牌介绍目前大多数国内机器人的零部件都是进口的。机器人零部件主要由伺服运动控制、减速机等组成,在减速机方面目前国内的上海电机和秦川发展两家企业开始投入研发,以下皮卡中国小编盘点一下全球最有影响力的减速机品牌。
1、德国SEW减速机
德国SEW-传动设备公司成立于1931年,是专业生产电动机、减速机和变频控制设备的跨国性国际集团,在全世界拥有员工11000多名,其生产技术和市场占有率均居世界领先地位,在国际动力传输领域举世闻名。
2、日本电产SHIMPO减速机
日本电产SHIMPO是1952年在京都作为日本初期“变减速机”厂家诞生,从此经过技术的磨练,不断开发出新技术、新产品,在牵引技术领域中确立了世界领先地位。三次受到日本机械协会的嘉奖、数次发明奖,充分证明了SHIMPO的技术水平。
3、法国Dynabox减速机
法国Dynabox公司有40年专业生产蜗轮减速机的经验。其产品外观方正,易于设计安装,安装表面也经精密加工,可提高贴附性,不易产生震动。在外壳材质部分采用铝镁合金,重量轻、散热快,且采用高效能润滑油,不需更换与维护。其产品采用双导程设计,特性包括:高扭力、高刚性、低噪音、低震动、低背隙,且背隙易于调整。Dynabox精密蜗轮蜗杆齿轮箱为OEM厂商提供比使用伞齿轮具有更高性价比的解决方案,为机器设计者提供90度的动力传输系统。
4、意大利罗尔西(ROSSI)减速机
罗尔西(ROSSI),欧洲著名品牌,100%欧洲本土生产。具有多面安装、多输入轴、标准IEC法兰、中间系列齐全、免维护等等优点;在搅拌行业和注塑行业有特殊设计,欧洲唯一一家三年质保企业(欧洲本土),企业的宗旨是质量和服务,具有五十多年经验,不断创新,具有高经济性及高兼容性。
5、斯洛伐克减速机(Spinea)
斯洛伐克Spinea公司是一家现代化的机械工程公司,致力于高精密轴承减速机的研发,生产和销售。它在全世界最大的轴承减速机生产商中排名4位。
6、韩国赛劲减速机(SEJIN)
韩国SEJIN生产的高精密行星减速机,精度高,出力大,噪音低,寿命长,可适用于各类精度要求极高的机械设备中。2006年,新加坡SERVODYMAMICS公司与韩国SEJINIGB公司共同投资兴建苏州赛劲精密设备有限公司,主要研发、生产、销售高精密摆线齿轮箱、行星齿轮箱、直角集成齿轮箱和滚轮齿条直线运动系列产品等,产品普遍应用于精密机床,工业机械手,机器人,风力发电,雷达以及军工等行业和领域。
7、日本帝人减速机(Nabtesco)
日本帝人公司(纳博特斯克(Nabtesco))是一家居世界领先地位的精密传动控制系统及组件制造商。帝人精密减速机在对减速机有特殊要求的行业尽显技术优势,其中RV系列在机器人行业应用中处于非常大的领先地位,而其后推出的RD系列是在拥有世界机器人市场上使用超过200万台骄人业绩的RV系列减速机基础上进行改良,使其使用上更加方便容易。
十、减速机与机器人机器人由三大系统组成,分别为控制系统、伺服系统、传动系统,其中传动系统中的RV减速机是机器人的关节,如同汽车的变速箱,控制着机器人力量输出和操作精度,占一台机器人成本的33%。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点。一般情况下,一台通用机器人需要的减速器个数为4-8套。
中国机器人联盟提供数据显示,未来10年,我国工业机器人市场将达到6000亿元,而一台工业机器人需要4-8个关节减速机,仅机器人减速机的市场就将超过千亿元。一位业内人士表示,倘若按照一台通用机器人配置4.5套减速器推算,那么2014-2018年,我国工业机器人对减速器的新增需求量分别将达到18.9万套、23.6万套、29.6万套、36.9万套、46.2万套。
十一、减速机在机器人市场的应用目前应用于机器人领域的减速机主要有两种,一种是RV减速器,另一种是谐波减速器。在关节型机器人中,由于RV减速器具有更高的刚度和回转精度,一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置,而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。
对于高精度机器人减速器,日本具备绝对领先优势,目前全球机器人行业75%的精密减速机被日本的Nabtesco和HarmonicDrive两家垄断(业界俗称RV减速机和谐波减速机),包括ABB、FANUC、KUKA等国际主流机器人厂商的减速器均由上述两家公司提供。其中HarmonicDrive在工业机器人关节领域拥有15%的市场占有率。
据行业人士介绍,一台精密减速器四大国际巨头采购价为3万元~5万元,卖给国内关系好的客户约7万元,关系一般的普通客户约12万元,内资企业采购精密减速机的成本比国际巨头贵一倍还多,可见其间的利润差别有多大。
十二、减速机视频总结:对于机器人的认识以及理解,依然是停留在科幻的层面,虽然说在目前一些国家已经推出了机器人的原型,但是和我们设想的还是相差很多的,减速机作为机器人部件的一个,还不足以很好的发挥出机器人的功效,在未来的智能机器人的发展上,还有很多的惊喜在等待着我们。
【机器人】谐波减速器和RV减速器的自我理解
1.前言最近闷得慌,项目也做不动,理论知识也学不懂,不知道该干啥了,于是突然奇想去了解了一下减速器的结构和原理,学点真实的东西,老是搞仿真、搞理论人都傻了。因为我不是学机械的,对于一些专业术语可能表述有问题,这篇文章我是想通过我自己的语言简单表达一下谐波减速器和RV减速器的原理。
参考资料
龚仲华编著.工业机器人从入门到应用[M].北京:机械工业出版社.2016.
2.谐波减速器构造及原理谐波减速器的结构非常简单,只有三部分:
图自:https://www.bilibili.com/video/BV19v411175g?from=search&seid=3302451017057382355
谐波发生器柔轮刚轮2.1.谐波发生器谐波发生器的内侧是一个椭圆形的凸轮,凸轮的外圆上套有一个能够产生弹性形变的薄壁滚珠轴承,轴承的内圈固定在凸轮上,外圈即为谐波发生器的最外面一圈,能够产生弹性形变。
根据我的理解,因为没有实物,全靠现象,如果我握着谐波发生器的外侧,然后转动凸轮,外侧应该会由于椭圆凸轮带动滚珠轴承沿着外侧转动,把外侧顶成椭圆,外侧形变与椭圆凸轮保持形状一致。
2.2.柔轮柔轮是一个可以产生较大形变的薄壁金属弹性体,一般都是特种材料制作,还是日本的HarmonicDriveSystem公司做的好!直接把谐波发生器装进柔轮里,因为谐波发生器是椭圆的,所以柔轮也将被顶成椭圆形。柔轮外围的一圈齿轮能够与刚轮啮合,且因为形状是椭圆的,所以将会是椭圆的长轴附近的柔轮齿轮与刚轮完全啮合,一般来说30%的柔轮齿轮都是啮合的。
当刚轮固定,柔轮旋转时,柔轮底部的安装孔可以用来连接输出轴;当柔轮固定,刚轮旋转时,柔轮底部用来固定。
2.3.刚轮刚轮就非常朴实无华了,记住,刚轮的齿数一般要比柔轮多2-4个。内部的齿轮是与柔轮相啮合的。
2.4.传动原理当谐波发生器的凸轮连接输入轴,刚轮比柔轮多2齿数,考虑固定刚轮,由柔轮输出的情况,其余情况分析类似。
输入轴带动谐波发生器高速转动,由于椭圆和滚珠轴承的关系,谐波发生器将会顶着柔轮不断发生形变,且柔轮形变与椭圆凸轮旋转同步,注意此时柔轮转数并不和凸轮一样!这是因为一些神奇的几何学的原因巴拉巴拉,相信大家能够通过直觉发现,柔轮只是被顶着形变。
然后由于刚轮齿数比柔轮多2,因此当谐波发生器旋转了一周之后,柔轮只在刚轮上移动了2齿,如上上图所示,也就完成了减速。
减速比计算很好推导,因为考虑到固定方式不同,减速比也不同,所以本文不再赘述。
3.RV减速器构造及其原理谐波减速器一般用于机械臂的腕部关节,而RV减速器则一般应用于前三关节。
3.1.构造RV减速器的构造非常复杂,将其分为3层:
芯轴层RV齿轮层针轮层简单来说,芯轴层就是一级减速,将输入轴通过齿轮轴、花键轴等方法进行减速;RV齿轮层则是由两个RV齿轮组成;针轮层则是能够使RV齿轮被迫进行一个齿一个齿的回转。
3.2.芯轴层上图是一种非常常见的齿轮减速组成的芯轴层。太阳轮为输入轴,因其在“宇宙中心”,所以叫太阳轮就很形象了。其周围有几个行星轮,因为它们的齿数不一样,齿数越多转动越慢,所以在芯轴层便已经发生了一次减速了,称为一级减速。
行星轮连接的是偏心轴,即轴线没有通过圆心,连接的两个圆成对称排布。注意,行星轮的位置并不固定,可以围绕着太阳轮一起发生旋转。
3.3.RV齿轮层行星齿轮连接的偏心轴的每个圆上都套一个RV齿轮,因此两个RV齿轮为对称布置,可以在对称方向上同时摆动,相位差180°,在偏心轴的带领下一起摆动运动,类似于谐波减速器的椭圆。
3.4.针轮层针轮层也就是RV减速器的最外层,与RV齿轮部分啮合,当RV齿轮摆动时,针轮将迫使RV齿轮沿针轮的齿,逐一回转,同时行星轮也将回转。RV齿轮和针轮构成了减速器的第2级减速。
当偏心轴带动RV齿轮旋转360°时,RV齿轮的0°基准齿将于针轮基准位置产生1个齿的偏移,完成减速。
工业机器人RV减速机的机械原理
第1减速部…正齿轮减速机构
输入轴的旋转从输入齿轮传递到直齿轮,按齿数比进行减速。这是第一减速部。
第2减速部…差动齿轮减速机构
直齿轮与曲柄轴相连接,变为第二减速部的输入。在曲柄轴的偏心部分,通过滚动轴承安装RV齿轮。另外,在外壳内侧仅比RV齿轮数多一个的针齿,以同等的齿距排列。
如果固定外壳转动直齿轮,则RV齿轮由于曲柄轴的偏心运动也进行偏心运动。此时如果曲柄轴转动一周,则RV齿轮就会沿与曲柄轴相反的方向转动一个齿。这个转动被输出到第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
工业机器人第一关节到第四关节全部使用RV减速机,轻载工业机器人第五关节和第六关节有可能使用谐波减速机。重载工业机器人所有关节都需要使用RV减速机。平均而言,每台工业机器人使用4.5台RV减速器。2013年世界工业机器人销量18万台,需使用减速机90万台。
工业机器人的动力源一般为交流伺服电机,因为由脉冲信号驱动,其伺服电机本身就可以实现调速,为什么工业机器人还需要减速器呢?工业机器人通常执行重复的动作,以完成相同的工序;为保证工业机器人在生产中能够可靠地完成工序任务,并确保工艺质量,对工业机器人的定位精度和重复定位精度要求很高。因此,提高和确保工业机器人的精度就需要采用RV减速器或谐波减速器。精密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,一味提高伺服电机的功率是很不划算的,可以在适宜的速度范围内通过减速器来提高输出扭矩。此外,伺服电机在低频运转下容易发热和出现低频振动,对于长时间和周期性工作的工业机器人这都不利于确保其精确、可靠地运行。
精密减速器的存在使伺服电机在一个合适的速度下运转,并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的速度,提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。与通用减速器相比,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点。
大量应用在关节型工业机器人上的减速器主要有两类:RV减速器和谐波减速器。相比于谐波减速器,RV减速器具有更高的刚度和回转精度。因此在关节型工业机器人中,一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置;而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部;行星减速器一般用在直角坐标工业机器人上。
同时,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、刚度和寿命,而且回差精度稳定,不像谐波传动那样随着使用时间增长运动精度就会显著降低,故世界上许多国家高精度工业机器人传动多采用RV减速器,因此,该种RV减速器在先进工业机器人传动中有逐渐取代谐波减速器的发展趋势。
三、RV减速机发展编年史
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,最先开始了摆线减速器的制造和销售
3、1939年,日本住友公司和“赛古乐”公司签定了技术合作协议,并生产销售;
4、1944年,日本帝人精机成立,这个未来的RV减速机霸主,在飞机制造、纺织机械、机床等多个行业硕果累累;
5、1950年-1960年,摆线磨床的出现,解决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发展。
6、1956年,日本纳博克公司发售全球第一个自动门,在市场上展露头角。
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行业。
8、1986年,日本帝人精机RV减速机正式大规模生产,取得成功;
9、2003年,帝人精机和纳博克合并组成Nabtesco(纳博特斯克)公司,并取得快速发展,现在已成为RV减速机行业的领头羊,占据了60%以上的市场,特别在中/重负荷工业机器人上,其RV减速机市场占有率高达90%。
四、中国RV减速机行业发展现状
在RV减速机方面,我国从二十世纪五十年代起开始研究行星齿轮传动装置,六十年代从国外引进,尽管在理论和仿制方面取得了一些成果,但与日本的同类最新产品相比,我们研制的摆线针轮减速器从整体性能、使用寿命、传动精度、承载能力到新产品的进一步开发升级都存在着相当多的不足之处。
一台精密减速器ABB、Kuka、安川等国际巨头采购价为3万元~5万元,卖给我国企业约7万元,普通企业约12万元,我国企业采购精密减速机的成本比国际巨头贵一倍还多。
据高工工业机器人产业研究所(GRII)数据统计,国内有353家工业机器人企业,其中研究减速器的只占到13家,研究RV减速器的只有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)传动核心部件RV减速装置以及系列交流伺服电机,投入批量生产,更获得市场广泛认可。2013年产量200多台。
2014年7月20日,武汉市精华减速机制造有限公司总经理余运清透露,自主研发的一种精密减速机刚获得检验通过,有望替代进口,降低工业机器人国产化成本。
2014年7月,秦川发展发布公告称,计划投资1.94亿元进行9万套(一期)工业机器人关节减速器技术改造项目建设。此举将国产工业机器人RV减速器的研发制造推进了人们的视野。
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减速器的研究,但目前尚未取得实质性的结果。
在经济转型升级和我国人口老龄化进程日益加快的情况下,工业机器人产业的发展迎来一个需求快速发展的阶段。2013年中国市场共销售工业机器人近3.7万台,约占全球销量的1/5,总销量超过了日本,位居全球第一。预计中国有望在2016年成为全球最大的工业机器人市场,保有量将超过15万台。Nabtesco都计划投资近50亿日元在中国新建工厂,自2016年起投产制造工业机器人用的核心零部件-RV减速机,计划每年产量10万台,2020年达20万台。
这么大的市场需求,目前看与中国企业几乎无缘,我们期待着中国企业能够早日突破技术瓶颈,赢得市场。返回搜狐,查看更多