工业机器人的RV减速器和谐波减速器有什么区别?
作为工业机器人核心零部件的精密减速器,与通用减速器相比,机器人用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。
用于转矩大的机器人腿部腰部和肘部三个关节,负载大的工业机器人,一二三轴都是用RV。相比谐波减速机,RV减速机的重点是加工工艺和装配工艺。RV减速机具有更高的疲劳强度、刚度和寿命,不像谐波传动那样随着使用时间增长,运动精度会明显降低,其缺点是重量重,外观尺寸较大。
用于负载小的工业机器人或大型机器人末端几个轴,谐波减速器是谐波传动装置的一种,谐波传动装置包含谐波加速器和谐波减速器。谐波减速器最重要的包含:刚轮、柔轮、轴承和波发生器三者,四者缺一不可。其中,刚轮的齿数略大于柔轮的齿数。谐波减速机用于小型机器人特点是体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高,单级传动比大。
两者都是少齿差啮合,不同的是谐波里的一种关键齿轮是柔性的,它需要反复的高速变形,所以它比较脆弱,承载力和寿命都有限。RV通常是用摆线针轮,谐波以前都是用渐开线齿形,现在有部分厂家使用了双圆弧齿形,这种齿形比渐开线先进很多。
减速器的两巨头是Nabtesco和HamonicaDrive,他们几乎垄断了全球的机器人用减速器。这两种减速器都是微米级的加工精度,光这一条在量产阶段可靠性高就很难了,更别说几千转的高速运转,而且还要高寿命。
柔轮的外径略小于刚轮的内径,通常柔轮比刚轮少2个齿。波发生器的椭圆型形状决定了柔轮和刚轮的齿接触点分布在介于椭圆中心的两个对立面。波发生器转动的过程中,柔轮和刚轮齿接触部分开始啮合。波发生器每正时针旋转180°,柔轮就等于刚轮逆时针旋转1个齿数差。在180°对称的两处,全部齿数的30%以上同时啮合,这也造就了其高转矩传送。
相比谐波减速器,RV传动是新兴起的一种传动,它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的,不仅克服了一般针摆传动的缺点,还具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。
RV减速器是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、减速比大等诸多优点被大范围的应用于工业机器人、机床、医疗检测设备、卫星接收系统等领域。
RV减速器的壳体和摆线针轮是通过实体的钢来发生传动的,因此承载能力强。而谐波减速器的柔轮可不断发生变形来传递扭矩,这一点决定了谐波减速器承受大扭矩和冲击载荷的能力有限,因此一般运用在前端。
RV减速器刚性好、抗冲击能力强、传动平稳、精度高,适合中、重载荷的应用,但RV减速器需要传递很大的扭矩,承受很大的过载冲击,保证预期的工作寿命,因而在设计上使用了相对复杂的过定位结构,制造工艺和成本控制难度较大。RV减速器内部没有弹性形变的受力元件,所以能承受一定扭矩。RV减速器的轴承是其薄弱环节,受力时很容易突破轴承受力极限而导致轴承异常磨损或破裂。在高速运转时这样的一个问题更突出,所以RV减速机的额定扭矩随输入转速下降非常明显。
RV减速器较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明显降低。所以许多国家的高精度机器人传动多采用RV减速器,因此,RV减速器在先进机器人传动中有逐渐取代谐波减速器的发展趋势。
这些产品在某些型号上确实存在替代关系,但这几类减速器只能实现部分替代。绝大部分情况下,各类减速器很难实现替换,比如在速比方面,谐波和RV的速比都要远大于行星,所以小速比领域是行星的天下。当然行星的速比是可以做大的,但是很难去替换谐波和RV。又比如刚性方面,行星和RV的刚性要好于谐波,在体现刚性的使用工况下,谐波很难有好的表现。
谐波减速器的特点是轻和小,在这方面,行星和RV却很难做到。所以各类减速器只能在一部分情况下可实现替换,但是如果一种产品全方位替换另一种产品是不现实的。
RV和谐波这两种传动有互补性,但也不排除结构设计优化和制造工艺突破后,在中低载荷应用领域形成局部竞争。
2019已过半载,整个中国工业机器人产业形势依旧不容乐观。 业内人士表示,首先大环境下经济进入调整周期,其次受制于中美贸易战等外部势力的遏制,整个行业目前还处于探底、聚能的阶段,但好在国家在政策、资本等层面的频频出手,让这个冬天看起来不那么冷,不经一番彻骨寒,怎得梅花扑鼻香。 高工机器人以十组,来为您揭示2019上半年整个行业的发展情况。 1、上半年中国工业机器人产量7.54万台,同比下滑10.1% 中国已经连续6年成为全世界最大工业机器人市场,全球知名厂商大部分都在华设有工厂,众多国产厂家也纷纷扩充产能,但是受制于下业的需求放缓,2019年上半年,整个行业订单增长疲软,产量持续下滑。根据GGI
“机器人革命”被称为“第三次工业革命”的切入点和重要增长点,将影响全球制造业格局。为抢占新一代工业机器人国际制高点,工信部、发改委、财政部联合发布的机器人产业高质量发展规划中提出将为我国机器人产业提供更好的发展机遇,提升企业自主创造新兴事物的能力,突破新型材料、新型感知、智能控制等前沿技术和关键技术,加快新一代工业机器人的研发技术和样机生产。 工业机器人替代效果明显,正不断显现市场优势。据了解,按10年常规使用的寿命折旧来算,工业机器人产品每年成本约5万元,而3个成熟的焊接技工每年的成本至少需要21.6万元。1台工业机器人在产生相同效益时,投入的成本是使用人力成本的23%。这个比例将大幅度的降低企业的制造成本,为企业盈利提供广阔空间,提升公司价格竞争优势。
工业机器人是在上个世纪40年代诞生出来的,最初的工业机器人是在固定的环境下进行重复作业,后来工业机器人用在了许多的行业,像是汽车、、金属、物流、医药、甚至是航空航天等等。随着科学技术的发展,人们需要的不是传统的不会变化的机器人,而可以应用到更多场景的智能化的工业机器人,在功能上能兼顾传感和智能化进行决策和判断,达到发掘工业数据的潜能。 工业的迅猛发展,增加工业机器人智能和工业机器人应用场景就成为了必由之路。视觉、听觉等感觉是现在研发工业机器人的热点。要实现机器人的视觉和听觉目标,面临两处挑战:一是,特别是视觉传感器;二是拥有智能决策的算法。工业机器人是一个多学科交融的产品,工业机器人智能化是系统层面的问题,它的智能化涉及
在目前中国制造业转变发展方式与经济转型的大背景下,工业机器人具备巨大的成长潜力。然而,随工业机器人使用率的逐步的提升,在其使用的过程中产生了三大误区: 误区一:低估了有效负荷和惯性 构成这个错误的缘由通常大多是由于在计算负荷时没有包括机械臂末端所装的重量构成的,其次是低估甚至忽略了偏心负荷产生的惯性力。 在机器人中,旋转轴的超负荷是很常见的。不将这样的一个问题纠正也会对机器人构成伤害。减少负荷或者减小速度参数可以对这种情况中止补偿。但是,如果通过减小速度的方式来对这种情况中止补偿,将会增加不用要的周期时间,这也证实了负荷相关要素从一开端就很重要的缘由。因此,有效负荷很重要,需要引起机器人用户的重视。 误区二:试
机器人分为工业机器人( Industrial Robots )及服务型机器人( Service Robots )。其中,目前工业机器人又占全球机器人 80% 的市占率,远高于服务型机器人。 若以机械结构来看,工业机器人可区分为单轴机器人、座标机器人、水平多关节机器人( SCARA )、垂直多关节机器人以及并联式机器人( DELTA )等,以下依序就这五种类型来说明。 1、单轴机器人 单轴机器人大体上分为两种传动方式,一为滚珠螺杆传动,二为同步齿形带(简称:同步带)传动,两种皆是以直线导轨做为导向,并配合伺服电机或步进电机,来实现不同应用领域的定位、移载、搬运等等。透过不同的组合样式,还能轻松实现两轴、三轴、龙门式的组合。 单轴机器人
人们都觉得机器人是“阳春白雪”,可我认为它并没那么“高大上”,市面上的工业机器人一台就动辄十几万元到上百万元,但成本高的一大因素就是核心零部件被外资企业垄断,有些人总以为“国外的月亮更圆”,实际上核心零部件的技术壁垒正在被中国突破,有不少国内企业的产品虽然与外资产品有差距,但应用在很多领域已经完全没问题了。 我们得知作为制造业大国的中国,有很多细分市场的机器人需求被压制,这很大一部分原因是价位太高造成的,比如无锡这个全国电动车生产基地,聚集着众多大大小小的电动车零配件以及集成生产企业,他们正在遭受焊工资源短缺引发的日趋激烈的争夺焊工大战,春节前后,一家以电动车车架焊接为主业、拥有上百个焊工的企业,竟然在丝毫没有征兆下被30
网报道(文/李宁远)以往我们聊工业机器人的角度都是从上游核心器件入手,看如何通过半导体器件实现高精度的可靠的工业机器人。工业自动化率的提高和机器人技术的发展有着不小的关系,目前,工业机器人需要处理任务的趋势正在往高速处理和精确处理扩展,并推动了对多功能、灵活和智能末端的需求。这里面,涉及到整个机器人连接系统,连接系统要以尽可能快的速度收集和传输来自机器人及其制造环境的大量数据点。连接系统不仅需要快速的数据传输,其保护性更是实现整个机器人本体高可靠性的前提。 连接的无干扰数据传输 在机器人设计领域,传感器技术及其集成一直都是热门的话题。为实现顺利传感器系统与机器人系统的集成,连接部件一定要满足在数据传输效率上的高要求。得益于在
日本、美国、韩国、欧洲是全球工业机器人市场的传统领导者,素有工业机器人“四大家族”之称的发那科、安川电机、abb、库卡就分属于日本、瑞士、德国。但近年来全球市场之间的竞争格局不断发生明显的变化,“四大家族”的市场占有率从2013年以前的60%下降到了2014年的约50%,日益崛起的中国机器人公司使“四大家族”量价齐降,谷歌、阿里巴巴等互联网公司进军机器人市场,正在形成工业机器人领域新的竞争格局。 “四大家族”几乎垄断工业机器人行业高端领域。全球工业机器人市场之间的竞争激烈,技术集中在少数企业手中,如系统集成技术日本、美国企业拥有非常大的优势,运动控制是ABB的核心技术,整体解决方案安川电机更胜一筹;伺服电机、减速器、控制管理系统等核心部件也多被“四大
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