工业机器人用谐波减速机性能试验方法的制作技术

工业机器人用谐波减速机性能试验方法的制作技术
工业机器人用谐波减速机性能试验方法的制作技术

本技术涉及工业机器人减速机技术领域,尤其是一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法,其方法步骤包括:加载运行前,应检查减速器的润滑和加载器的冷却是否正常;启动电机,在额定转速和额定负载下连续运转500h;在运行过程中,每0.5h检查一次样机温度,温升不得超过45℃;进一步分别进行空载跑合试验、负载跑合试验和超载性能试验。本技术有益效果:本技术的减速器回转传动精度误差测量方法计算简单,测量参数少,求得其回转传动误差较为简便;试验台具有测量精度高,结构简单,操作简易的特点。

技术要求

1.一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法,其特征在于:其方法步骤包括:

加载运行前,应检查减速器的润滑和加载器的冷却是否正常;

启动电机,在额定转速和额定负载下连续运转500h;

在运行过程中,每0.5h检查一次样机温度,温升不得超过45℃;

进一步分别进行空载跑合试验、负载跑合试验和超载性能试验;其中,超载性能试验,超载50%时,能正常运转30min,超载150%时,能正常运转1min,超载性能试验必须在空载跑合试验和负载跑合试验的基础上进行;所述空载跑合试验将调试好的减速器,在额定转速下正、反转空载跑合各2h,检查接合处不得漏油,联接件不得松动,运转平稳,无异常响声;所述负载跑合试验将空载跑合完的减速器在额定转速下,施加额定负载的50%,75%,100%,均正反转各2h,检查项目同空载跑合试验。

2.如权利要求1所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法,其特征在于:所述超载性能试验将负载跑合完的减速器,在额定转速下,超载50%,正、反转各30min;超载150%,正、反转各1min,检查启动时不允许有滑齿现象,启动后应能正常运转。

3.如权利要求1所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法,其特征在于:所述减速器在超载运行时,不允许有异常的振动、噪声和零件的损坏。

4.如权利要求3所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法,其特征在于:进一步的试验后,将减速器拆洗干净,换油重新装配;检查启动转矩、刚度和传动精度应符合规定。

5.如权利要求1所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法,其特征在于:其中,空载跑合完启动转矩测试,采用加载盘、砝码。

6.如权利要求5所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法,其特征在于:测试时,在输入轴上固定一个圆盘,圆盘上绕一个加载盘,供加砝码用,加载时防止冲击,当所家砝码驱动输入轴转动时的转矩,即为启动转矩,然后,反方向重复上述步骤,在正、反方向不同位置测若干点,取其最大值。

技术说明书

一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法

技术领域

本技术涉及工业机器人减速机技术领域,尤其是一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法。

背景技术

工业机器人动力单元主要由伺服电机和减速器组成,其成本占整机成本的65%以上,作为机器人的核心部件,其精度和可靠性至关重要。然而,国产工业机器人的动力单元主要依靠进口,自主生产的工业机器人动力单元不成熟,可靠性低。工业机器人动力单元的伺服电机具有惯量小、响应速度快、维护和保养要求低等特点;工业机器人动力单元的减速器是工业机器人的关键技术之一,具有传动刚度高、传动比大、惯量小、输出转矩大以及传动平稳、体积小、抗冲击力强等优点。

工业机器人动力单元安装于工业机器人关节臂内部的狭小空间中,散热慢、易振动、工作环境恶劣、容易发生故障。工业机器人动力单元可靠性试验台能够模拟其实际工况,并进行可靠性试验,同时还能对相关参数进行实时检测。通过对动力单元的可靠性试验,暴露自主生产的工业机器人动力单元的故障,通过对故障的记录和分析,改进产品,提高动力单元的可靠性,进而提高国产工业机器人的可靠性。

当前,国内外针对不同工业机器人动力单元的伺服电机和减速器分别设计了大量的试验台,但还没有针对工业机器人动力单元整体设计试验台,以检测动力单元整体的性能和可靠性。现有只存在一些工业机器人动力单元的减速器性能检测试验台,该试验台普遍采用“输入电机、扭矩或转速传感器、减速器、扭矩或转速传感器、磁粉制动器”结构,这种,只适用于减速器的性能参数检测,不能用于可靠性试验。对工业机器人的动力单元整体进行可靠性试验比分别对动力单元的减速器和伺服电机进行试验更有效率并且能更加方便的模拟实际工况。

回转传动精度是RV减速器的主要性能指标之一,它是指输入轴转过任意角时,实际输出转角与理论输出转角的差值。RV减速器的该项性能直接影响工业机器人的定位精度,因此围绕如何提高该减速器回转传动精度对减速器的理论研究及实际应用都有着重要意义。

工业机器人的普及是实现自动化生产,提高社会生产效率,推动企业和社会生产力发展的有效手段。而国内,工业机器人产业虽尚处于理论研究及小批量样机试制阶段,但具有强劲的增长势头,发展空间巨大。而我国在研制机器人的初期没有同步发展相应的零部件产业,使得国内企业在生产机器人的过程中,只能依赖配套进口的零部件,这无疑大大削弱了我国企业的市场竞争力。因此,要形成工业机器人的产业化,需先形成相关零部件生产的产业化,而工业机器人的关节减速器则为其中需要重点发展的一项。

RV传动是在摆线针轮传动基础上逐步发展起来的一种新型多级、大速比行星式传动,与现有的普通行星传动形式相比,该减速器采用共用曲柄轴和中心圆盘支撑的结构形式组成封闭式行星传动,这样不仅克服了原有摆线针轮传动的一些缺点,而且较谐波减速器又具有高得多的疲劳强度、刚度和寿命,加之回差和传动精度稳定,不会随着使用时间的增长而显著降低,并具有传动比大、刚度大、运动精度高、传动效率高、回差小、承载平稳等优点,因而特别适用于工业机器人及其它精密伺服传动系统。RV减速器正是因为这一系列的优点,受到了国内外相关企业和科研单位的广泛关注,尤其在工业机器人领域发挥着越来越大的作用。

现有的RV减速器回转传动精度误差测量试验台只是考虑了摆线齿轮齿廓误差的影响,并未计及摆线齿轮以外的其他构件的误差,且计算复杂。因而,对于存在多曲柄轴、双摆线轮以及复杂输入输出机构的RV减速器,及高速级和其他各零部件的加工、装配误差及间隙的时候,根据现有方法而求得其回转传动误差较为复杂。

因此,对于上述问题有必要提出一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法。

技术内容

本技术目的是克服了现有技术中的不足,提供了一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法。

为了解决上述技术问题,本技术是通过以下技术方案实现:

一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法,其方法步骤包括:加载运行前,应检查减速器的润滑和加载器的冷却是否正常;启动电机,在额定转速和额定负载下连续运转500h;在运行过程中,每0.5h检查一次样机温度,温升不得超过45℃;进一步分别进行空载跑合试验、负载跑合试验和超载性能试验。

其中,超载性能试验,超载50%时,能正常运转30min,超载150%时,能正常运转1min,超载性能试验必须在空载跑合试验和负载跑合试验的基础上

优选地,所述空载跑合试验将调试好的减速器,在额定转速下正、反转空载跑合各2h,检查接合处不得漏油,联接件不得松动,运转平稳,无异常响声。

优选地,所述负载跑合试验将空载跑合完的减速器在额定转速下,施加额定负载的50%,75%,100%,均正反转各2h,检查项目同空载跑合试验。

优选地,所述超载性能试验将负载跑合完的减速器,在额定转速下,超载50%,正、反转各30min;超载150%,正、反转各1min,检查启动时不允许有滑齿现象,启动后应能正常运转。

优选地,所述减速器在超载运行时,不允许有异常的振动、噪声和零件的损坏。

优选地,进一步的试验后,将减速器拆洗干净,换油重新装配。检查启动转矩、刚度和传动精度应符合规定。

优选地,其中,空载跑合完启动转矩测试,一般采用加载盘、砝码。

优选地,测试时,在输入轴上固定一个圆盘,圆盘上绕一个加载盘,供加砝码用,加载时防止冲击,当所家砝码驱动输入轴转动时的转矩,即为启动转矩,然后,反方向重复上述步骤,在正、反方向不同位置测若干点,取其最大值。

本技术有益效果:本技术的减速器回转传动精度误差测量方法计算简单,测量参数少,求得其回转传动误差较为简便;试验台具有测量精度高,结构简单,操作简易的特点;电力测功机对动力单元进行扭矩加载,可自动调节施加的扭矩的大小,采用径向力加载单元模拟工业机器人动力单元在启动或运转过程中承受的径向力,并可自动调节施加的径向力的大小;采用联轴器连接伺服电机输出轴和减速器输入轴,能模拟伺服电机和减速器实际连接的同时更易于电机的更换,减速器支架通过减速器套与减速器间接固定,安装多种型号的减速器;可以实现在减速器两种不同输出方式下对动力单元的可靠性试验;在进行试验时可以实时采集动力单元相关性能参数并显示,判断出动力单元性能变化趋势,能够模拟工业机器人的动力单元的实际工况并进行可靠性试验,具有更高的试验效率,自动化程度高,可以实时采集、计算动力单元振动、温度、传动效率、功率损耗等参数,可用于减速器的传动误差、回差、齿隙检测。

以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本技术的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本技术的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明,但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示,一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法,其方法步骤包括:加载运行前,应检查减速器的润滑和加载器的冷却是否正常;启动电机,在额定转速和额定负载下连续运转500h;在运行过程中,每0.5h检查一次样机温度,温升不得超过45℃;进一步分别进行空载跑合试验、负载跑合试验和超载性能试验。

其中,超载性能试验,超载50%时,能正常运转30min,超载150%时,能正常运转1min,超载性能试验必须在空载跑合试验和负载跑合试验的基础上

进一步的,所述空载跑合试验将调试好的减速器,在额定转速下正、反转空载跑合各

2h,检查接合处不得漏油,联接件不得松动,运转平稳,无异常响声,所述负载跑合试验将空载跑合完的减速器在额定转速下,施加额定负载的50%,75%,100%,均正反转各2h,检查项目同空载跑合试验。

进一步的,所述超载性能试验将负载跑合完的减速器,在额定转速下,超载50%,正、反转各30min;超载150%,正、反转各1min,检查启动时不允许有滑齿现象,启动后应能正常运转。

此外,所述减速器在超载运行时,不允许有异常的振动、噪声和零件的损坏,进一步的试验后,将减速器拆洗干净,换油重新装配。检查启动转矩、刚度和传动精度应符合规定。

其中,空载跑合完启动转矩测试,一般采用加载盘、砝码,测试时,在输入轴上固定一个圆盘,圆盘上绕一个加载盘,供加砝码用,加载时防止冲击,当所家砝码驱动输入轴转动时的转矩,即为启动转矩,然后,反方向重复上述步骤,在正、反方向不同位置测若干点,取其最大值。

本技术的减速器回转传动精度误差测量方法计算简单,测量参数少,求得其回转传动误差较为简便;试验台具有测量精度高,结构简单,操作简易的特点;电力测功机对动力单元进行扭矩加载,可自动调节施加的扭矩的大小,采用径向力加载单元模拟工业机器人动力单元在启动或运转过程中承受的径向力,并可自动调节施加的径向力的大小;采用联轴器连接伺服电机输出轴和减速器输入轴,能模拟伺服电机和减速器实际连接的同时更易于电机的更换,减速器支架通过减速器套与减速器间接固定,安装多种型号的减速器;可以实现在减速器两种不同输出方式下对动力单元的可靠性试验;在进行试验时可以实时采集动力单元相关性能参数并显示,判断出动力单元性能变化趋势,能够模拟工业机器人的动力单元的实际工况并进行可靠性试验,具有更高的试验效率,自动化程度高,可以实时采集、计算动力单元振动、温度、传动效率、功率损耗等参数,可用于减速器的传动误差、回差、齿隙检测。

以上详细描述了本技术的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本技术的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

工业机器人培养方案

工业机器人培养方案

工业机器人技术专业人才培养方案 (2016级、三年制) 专业名称:工业机器人技术 专业代码: 招生对象:普通高中毕业生及同等 学历者 学制与学历:三年制大专

一、制订人才培养方案的依据 为了适应社会经济建设的高速发展,满足社会对工业机器人技术应用高技能人才的需求,进一步推动高等职业教育体制改革,根据《国家中 长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》、《国民经济和社会发展第十三个五年规划》、《机械工业十三五规划》、《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》(教高[2000]2号)、《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的意见》(教高[2004]1号)与《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干建议》(教高[2006]16号)、《教育部财政部关于支持高等职业学校提升专业服务产业发展能力的通知》(教职成[2011]11号)、《中国制造2025》及教育部关于发展高等职业教育相关文件精神,结合我公司实际情况,加强工业机器人技术专业的建设,制定了本专业人才培养方案。 二、培养目标与规格 培养目标:本专业培养拥护党的基本路线,德、智、体、美等全面发展,具有良好的科学文化素养、职业道德和扎实的文化基础知识。具有获取新知识、新技能的意识和能力,能适应不断变化的工作需求。熟悉企业生产流程,具有安全生产意识,严格按照行业安全工作规程进行操作,遵守各项工艺流程,重视环境保护,并具有独立解决非常规问题的基本能力。掌握现代工业机器人安装、调试、维护方面的专业知识和操作技能,具备机械结构设计、电气控制、传感技术、智能控制等专业技能,能从事工业机器人系统的模拟、编程、调试、操作、销售及工业机器人应用系统维护维修与管理、生产管理及服务于生产第一线工作的高素质高技能型人才。 (一)专业知识

(机器人计算机测试算法)

u长治学院2012届学士学位毕业论文 能力风暴UIII的无反馈测试 学号:08405302 姓名:陈国鹏 指导教师:李翻 专业:教育技术学 系别:电子信息与物理系完成时间:2012年05月

能力风暴UIII的设计开发 专业:教育技术学姓名:陈国鹏学号:08405306 指导教师:李翻 摘要移动机器人是一种能够通过传感器感知环境和自身的状态、实现在有障碍物的环境中而面向目标自主运动、从而完成一定功能的机器人系统,且有较高的智能水平,但目前全自动的移动机器人还大多处于试验阶段,正好我们系提供移动机器人能力风暴UIII,该机器人厂家已经做好了编程环境和嵌入式系统,如要真正实现具体功能,必须编写相应程序代码,能力风暴机器人的编程环境VJC2.0编程开发环境,是基于C的,这也是我大学四年学习的重点,此外系统提供的库函(API)只说明了功能,也需要测试,此次我们测试的是机器人的移动特性,通过测试和测试的数据处理发现,被测机器人左右轮在输入功率一样是,左轮的转速比右轮的转速偏大,但这种偏差较小而且稳定;在动转弯时,机器左右轮的功率分别设置在相邻级别时,转弯角度偏差很小;在静转弯时,我们做的是验证测试即通过测试来验证我们的预测,结果确是验证了我们的预测,而且通过测试发现,转动轮子的速度很高时,静止轮子有较明显的滑动。这些测试都是无反馈的即无反馈测试。 关键字实验;测试;编程;无反馈 测试原理 智能机器人的正常活动一般是建立在有反馈系统的基础上,通过反馈信息来调整和保证机器人相应的行为,而这种反馈信息是通过测试无反馈活动来获得的,只有对机器人无反馈有一定了解,才能在有反馈的基础上制定相应的指令;对机器人来说,能够准确移动到位才能完成指定的任务;基于此上两点我们主要做的机器人的移动特性测试研究,机器人移动形式的控制主要有直线、转弯、走圆;我们的测试也是就这三个方面展开的;此次进行机器人测试研究用的是能力风暴UIII,该机器人的编程环境是VJC2.0编程开发环境,VJC2.0是基于C的可视化编程语言,能力风暴UIII的机械驱动方式是差动驱动,差动驱动方式是指将两个有差异的或独立的运动合成为一个运动。当我们把两个电机的运动合成一个运动时,这就是差动驱动。仔细观察智能机器人的底盘,会发现机器人有两个一样的齿轮头,每个齿轮头都包括一个直流电机。这样两个直流电机分别独立控制1个驱动轮,在运行时,我们可以分别确定两个电机各自的转速,组合起来就能实现机器人的各种运动方式,如直行、转弯等,

工业机器人的主要技术参数

工业机器人的主要技术参数 工业机器人的种类、用途以及用户要求都不尽相同。但工业机器人的主要技术参数应包括以下几种:自由度、精度、工作范围、最大工作速度和承载能力。 1. 自由度 机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,一般不包括手爪(或末端执行器)的开合自由度。在三维空间中表述一个物体的位置和姿态需要6个自由度。但是,工业机器人的自由度是根据其用途而设计的,可能小于6个也可能大于6个自由度。例如,日本日立公司生产的A4020装配机器人有4个自由度,可以在印制电路板上接插电子元器件; PUMA562机器人具有6个自由度(见图1.11~图1.13),可以进行复杂空间曲面的弧焊作业。从运动学的观点看,在完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人,叫做冗余自由度机器人,又叫冗余度机器人。例如,PUMA562机器人去执行印制电路板上接插元器件的作业时就是一个冗余度自由机器人。利用冗余的自由度可以增加机器人的灵活性,躲避障碍物和改善动力性能。 人的手臂共有7个自由度,所以工作起来很灵巧,手部可回避障碍物,从不同方向到达目的地。 2.精度 工业机器人精度是指定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异,用反复多次测试的定位结果的代表点与指定位置之间的距离来表示。重复定位精度是指机器人重复定位手部于同一目标位置的能力,以实际位置值的分散程度来表示。实际应用中常以重复测试结果的标准偏差值的3倍来表示,它是衡量一列误差值的密集度。图1.14所示为工业机器人定位精度与重复定位精度图例。 (a)重复定位精度的测定 (:b)合理的定位精度,良好的重复定位精度 (C)良好的定位精度,较差的重复定位精度(d)很差的定位精度,良好的重复定位精度 2. 工作范围 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也叫做工作区域。因为末端操作器的形状和尺寸是多种多样的,为了真实地反映机器人的特征参数,一般工作范围是指不安装末端操作器的工作区域。工作范围的形状和大小是十分重要的,机器人在执行某作业时可能会因为存在手部不能到达的作业死区而不能完成任务,如图1.15所示。 3.最大工作速度 最大工作速度,有的厂家指工业机器人自由度上最大的稳定速度,有的厂家指手臂大合成速度,通常欧洲技术参数中就有说明。工作速度越高,工作效率就越高。但是,工作速度越高就要花费更多的时间去升速或降速。 4.承载能力 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位置上所能承受的最大质量。承载能力不仅决定于负载的质量,而且与机器人运行的速度、加速度的大小和方向

谐波齿轮减速器 HDUF (FB)机器人工程师必备

P r e c i s i o n G e a r i n g&M o t i o n C o n t r o l

{ { { The Basic Component Set 1) T he Wave generator (WG) is a thin raced bearings assembly ? tted onto an elliptical plug, and normally is the rotating input member.2) T he Flexspline (FS) is a non-rigid ring with external teeth on a slightly smaller pitch diameter than the Circular Spline. It is ? tted over and is elastically de? ected by the Wave Generator.3) T he Circular Spline (CS) is a rigid ring with internal teeth, engaging the teeth of the Flexspline across the major axis of the Wave Generator.4) T he Dynamic Spline (DS) is a rigid ring having internal teeth of same number as the Flexspline. It rotates together with the Flexspline and serves as the output member. It is identi? ed by chamfered corners at its outside diameter. Contents Compact, High Ratio, In-Line Gearing .............................2The Basic Component Set ................................................2Con? guration .....................................................................3Typical Installation .............................................................3Ordering Information .........................................................3Dimensions ........................................................................4Performance Ratings ........................................................5Lubrication .........................................................................6Installation .........................................................................6Ef? ciency ...........................................................................7No-Load Running Torque, Starting Torque,and Back Driving Torque (7) Compact, High Ratio, In-Line Gearing Harmonic Drive HDUF “Pancake” type component set offers the designer high ratio, in-line mechanical power transmissions in extremely compact con? gurations. The component set consists of four elements: the Wave generator, an elliptical bearing assembly; the Flexspline, a non-rigid ring with external teeth; and the Circular Spline and the Dynamic Spline, rigid internal gears. Rotation of the Wave Generator imparts a rotating elliptical shape to the Flexspline causing progressive engagement of its external teeth with the internal teeth of the Circular Spline and the Dynamic Spline. The ? xed Circular Spline has two more teeth than the Flexspline, thereby imparting relative rotation to the Flexspline at a reduction ratio corresponding to the difference in the number of teeth. With the same number of teeth, the Dynamic Spline rotates with and at the same speed as the Flexspline.

工业机器人实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除工业机器人实验报告 篇一:《工业机器人》实验报告 北京理工大学珠海学院实验报告 实验课程:工业机器人实验名称:实验一:工业机器人认识 教师:时间:班级:姓名:学号: 一、实验目的与任务 了解6自由度工业机器人的机械结构,工作原理,性能指标、控制系统,并初步掌握操作。了解6自由度工业机器人在柔性制造系统中的作用。二、实验设备 Fms系统(含6-DoF工业机器人)三、实验内容与步骤 1、描述工业机器人的机械结构、工作原理及性能指标。 2、描述控制系统的组成及各部分的作用。 3、描述机器人的软件平台及记录自己在进行实际操作时的步骤及遇到的问题以及自己的想法。 教师批阅: 北京理工大学珠海学院实验报告

实验课程:工业机器人实验名称:实验二:机器人坐标系的建立 教师:时间:班级:姓名:学号: 一、实验目的与任务 了解机器人建立坐标系的意义;了解机器人坐标系的类型;掌握用D-h方法建立机器人坐标系的方法与步骤。二、实验设备 Fms系统(含6-DoF工业机器人) 三、实验内容与步骤 1、描述机器人建立坐标系的意义以及机器人坐标系的类型。 2、深入研究机器人机械结构,建立6自由度关节型机器人杆件坐标系,绘制机器人杆件坐标系图。 教师批阅: 北京理工大学珠海学院实验报告 实验课程:工业机器人实验名称:实验三:机器人示教编程与再现控制 教师:时间:班级:姓名:学号: 一、实验目的与任务 了解机器人示教编程的工作原理,掌握6自由度工业机器人的示教编程与再现控制。二、实验设备 Fms系统(含6-DoF工业机器人)三、实验内容与步骤

1、描述机器人示教编程的原理。 2、详细叙述示教编程与再现的操作步骤,记录每一个程序点,并谈谈实验心得体会。 教师批阅: 篇二:工业机器人实验报告 工业机器人实验报告 姓名: 年级: 学号: 前言 六自由度工业机器人是个较新的课题,虽然其在国外已经具有了较完善的研究,但是在国内对于它的研究依旧停留在较低的水平上。机器人技术几种了机械工程、电子技术、计算机技术、自动化控制理论及人工智能等多学科的最新研究成果,代表机电一体化的最高成就,是当代科学技术发展最活跃的领域之一。在传统的制造领域,工业机器人经过诞生、成长、成熟期后,已成为不可缺少的核心自动化装备,目前世界上有近百万台工业机器人正在各种生产现场工作。在非制造领域,上至太空舱、宇宙飞船、月球探索,下至极限环境作业、医疗手术、日常生活服务,机器人技术的应用以拓展到社会经济发展的诸多领域。 一、六自由度机械手臂系统的介绍

谈谈你对机器人的认识

认识机器人 机器人的发展史: 认识机器人首先先了解下robot机器人这一词是怎么来的。1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。在剧本中,卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”,“Robota”是奴隶的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响,引起了大家的广泛关注,被当成了机器人一词的起源。从此,“robot”以及相对应的中文“机器人”一词开始在全世界流行。 上个世纪60年代前后,随着微电子学和计算机技术的迅速发展,自动化技术也取得了飞跃性的变化,开始出现了现在普遍意义上的机器人。1959年,美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,取名“尤尼梅逊”,意为“万能自动”。尤尼梅逊的样子像一个坦克炮塔,炮塔上伸出一条大机械臂,大机械臂上又接着一条小机械臂,小机械臂再安装着一个操作器。这三部分都可以相对转动、伸缩,很像是人的手臂了。它的发明人专门研究了运动机构与控制信号的关系,编制出程序让机器记住并模仿、重复进行某种动作。英格伯格和德沃尔认为汽车制造过程比较固定,适合用这样的机器人。于是,这台世界上第一个真正意义上的机器人,就应用在了汽车制造生产中。 经过近百年来的发展,机器人已经在很多领域中取得了巨大的应用成绩,其种类也不胜枚举,几乎各个高精尖端的技术领域更是少不了它们的身影。在这期间,机器人的成长经历了三个阶段。第一个阶段中,机器人只能根据事先编好的程序来工作,这时它好像只有干活

儿的手,不懂得如何处理外界的信息。打个比方,如果让这样的机器人去抓会损坏它的东西,它也一定会去做。第二个阶段中,机器人好像有了感觉神经,具有了触觉、视觉、听觉、力觉等功能,这使得它可以根据外界的不同信息做出相应的反馈。如果再让它去抓某些东西,它可能就不干啦。第三个阶段,机器就真正长大成人啦,这时它不仅具有多种技能,能够感知外面的世界,而且它还能够不断自我学习,用自己的思维来决策该做什么和怎样去做。第一阶段的机器人,是小孩子,人们称它为“示教再现型”;第二阶段的机器人是一个青年,人们称它为“感觉型”;第三阶段的机器人则是成年人,称为“智能型”。1968年,美国斯坦福研究所研制出世界上第一台智能型机器人。这个机器人可以在一次性接受由计算机输出的无线遥控指令后,自己找到目标物体并实施对该物体的某些动作。1969年,该研究所对机器人的智能进行测定。他们在房间中央放置了一个高台,在台上放一只箱子,同时在房间一个角落里放了一个斜面体。科学家命令机器人爬上高台并将箱子推到地下去。开始,这个机器人绕着台子转了20分钟,却无法登上去。后来,它发现了角落里的斜面体,于是它走过去,把斜面体推到平台前并沿着这个斜面体爬上了高台将箱子推了下去。这个测试表明,机器人已经具备了一定的发现、综合判断,决策等智能。 到了上个世纪70年代,第二代机器人开始迅速发展并进入实用和普及的阶段,而第三代机器人在今天也已经得到了突飞猛进的变化。它能够独立判断和行动,具有记忆、推理和决策的能力,在自身

精密减速器在工业机器人上的作用

随着现代科技的飞速发展,机器人已不只是存在于影视作品中,人们逐渐可以发现,在我们的社会生活中越来越多地方都开始使用服务型机器人,甚至很多人家里也有诸如扫地机器人之类的产品。除此以外,还有一类使用频率较高的工业机器人。但是,不论是服务型机器人还是工业机器人,都会使用到精密减速器,但很少有人了解这一仪器具体有何作用,下面就给大家介绍一下。 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,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机器人上。 以上就是由四川志方科技有限公司为大家提供的关于精密减速器在工业机器人上的作用信息,如果你对此感兴趣,或者想要了解更多相关信息,建议咨询专业机构。

认识工业机器人

认识工业机器人 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多种学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。而且,机器人应用情况是反映一个国家工业自动化水平的重要标志。本次任务的主要内容就是了解工业机器人的现状和发展趋势;通过现场参观,认识工业机器人相关企业;现场观摩或在技术人员的指导下操作ABB工业机器人,了解其基本组成。 一、工业机器人的定义及特点 1.工业机器人的定义 国际上对机器人的定义有很多。 美国机器人协会(RIA)将工业机器人定义为:“工业机器人是用来进行搬运材料、零部件、工具等可再编程的多功能机械手,或通过不同程序的调用来完成各种工作任务的特种装置。” 日本工业机器人协会(JIRA)将工业机器人定义为:“工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器的,能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。” 在我国1989年的国际草案中,工业机器人被定义为:“一种自动定位控制,可重复编程、多功能的、多自由度的操作机。操作机被定义为:具有和人手臂相似的动作功能,可在空间抓取物体或进行其他操作的机械装置。” 国际标准化组织(ISO)曾于1984年将工业机器人定义为:“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手,这种机械手具有几个轴,能够借助于可编程的操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置,以执行各种任务。” 2.工业机器人的特点 (1)可编程

生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量、多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统中的一个重要组成部分。 (2)拟人化 工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有计算机。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语音功能传感器等。 (3)通用性 除了专门设计的专用的工业机器人外,一般机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。例如,更换工业机器人手部末端执行器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。 (4)机电一体化 第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用,特别是与计算机技术的应用密切相关。工业机器人与自动化成套技术,集中并融合了多项学科,涉及多项技术领域,包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化及精细物流等先进制造技术,技术综合性强。 二、工业机器人的历史和发展趋势 1. 工业机器人的诞生 “机器人”(Robot)这一术语是1921年捷克著名剧作家、科幻文学家、童话寓言家卡雷尔·恰佩克首创的,它成了“机器人”的起源,此后一直沿用至今。不过,人类对于机器人的梦想却已延续数千年之久。如古希腊古罗马神话中冶炼之神用黄金打造的机械仆人、希腊神话《阿鲁哥探险船》中的青铜巨人泰洛斯、犹太传说中的泥土巨人、我国西周时代能歌善舞的木偶“倡者”和三国时期诸葛亮的“木牛流马”传说等。而到了现代,人类对于机器人的向往,从机器人频繁出现在科幻小说和电影中已不难看出,科技的进步让机器人不仅停留在科幻故事

调研报告(工业机器人)

调研报告 1 工业机器人的概念 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 2 工业机器人展现状与前景展望 2.1工业机器人的发展简史 1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词,剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力,即剧作家笔下的一个具有人的外表,特征和功能的机器,是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。 20世纪40年代中后期,机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以后,美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手,如图0.2所示,这是一种主从型控制系统,主机械手的运动。系统中加入力反馈,可使操作者获知施加力的大小,主从机械手之间有防护墙隔开,操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视,主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。 1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1959年第一台工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。 2.2工业机器人的特点 戴沃尔提出的工业机器人有以下特点:将数控机床的伺服轴与遥控操纵器的 连杆机构联接在一起,预先设定的机械手动作经编程输入后,系统就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人还可以接受示教而完成各种简单的重复动作,示教过程中,机械手可依次通过工作任务的各个位置,这些位置序列全部记录在存储器内,任务的执行过程中,机器人的各个关节在伺服驱动下依次再现上述位置,故这种机器人的主要技术功能被称为“可编程”和“示教再现”。 1962年美国推出的一些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似,但外形主要由类似人的手和臂组成。后来,出现了具有视觉传感器的、能识别与定位的工业机器人系统。

工业机器人核心部件-谐波减速器

工业机器人核心部件-谐波减速器

机器人驱动系统要求传动系统间隙小、刚度大、输出扭矩高以及减速比大,常用的减速机构有: 1)RV减速机构; 2)谐波减速机械; 3)摆线针轮减速机构; 4)行星齿轮减速机械; 5)无侧隙减速机构; 6)蜗轮减速机构; 7)滚珠丝杠机构; 8)金属带/齿形减速机构; 9)球减速机构。 其中谐波减速器广泛应用于小型的六轴搬运及装配机械手中,下面介绍其工作原理。

以下内容摘自百度百科(稍有修改): 谐波齿轮减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。谐波齿轮传动(简称谐波传动),它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。 (一)传动原理 它主要由三个基本构件组成: (1)带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮)2,它相当于行星系中的中心轮; (2)带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮)1,它相当于行星齿轮; (3)波发生器H,它相当于行星架。 作为减速器使用,通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。

波发生器H是一个杆状部件,其两端装有滚动轴承构成滚轮,与柔轮1的内壁相互压紧。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮,其内孔直径略小于波发生器的总长。波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件。当波发生器装入柔轮后,迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形,其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合,而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器沿图示方向连续转动时,柔轮的变形不断改变,使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变,由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……,周而复始地进行,从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器H相反方向的缓慢旋转。 在传动过程中,波发生器转一周,柔轮上某点变形的循环次数称为波数,以 n 表示。常用的是双波和三波两种。双波传动的柔轮应力较小,结构比较简单,易于获得大的传动比。故为目前应用最广的一种。 谐波齿轮传动的柔轮和刚轮的周节相同,但齿数不等,通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数,即 z2-z1=n 式中 z2、z2--分别为刚轮与柔轮的齿数。 当刚轮固定、发生器主动、柔轮从动时,谐波齿轮传动的传动比为 i=-z1/(z2-z1) 双波传动中,z2-z1=2,柔轮齿数很多。上式负号表示柔轮的转向与波发生器的转向相反。由此可看出,谐波减速器可获得很大的传动比。 (二)特点 1.承载能力高谐波传动中,齿与齿的啮合是面接触,加上同时啮合齿数(重叠系数)比较多,因而单位面积载荷小,承载能力较其他传动形式高。 2.传动比大单级谐波齿轮传动的传动比,可达 i=70~500。 3.体积小、重量轻。 4.传动效率高、寿命长。 5.传动平稳、无冲击,无噪音,运动精度高。 6.由于柔轮承受较大的交变载荷,因而对柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理要求较高,工艺复杂。 谐波减速器在国内于六七十年代才开始研制,到目前已有不少厂家专门生产,并形成系列化。广泛应用于电子、航天航空、机器人等行业,由于它的独特优点,在化工行业的应用也逐渐增多。

我国机器人减速器企业详细介绍分析

我国机器人减速器企业详细介绍分析 减速器在机械传动领域是连接动力源和执行机构之间的中间装置,通常它把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的,并传递更大的转矩。目前成熟并标准化的减速器有:圆柱齿轮减速器、涡轮减速器、行星减速器、行星齿轮减速器、RV减速器、摆线针轮减速器和谐波减速器。 工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行装置的、能够完成各种移动或工艺来代替人类劳动的通用机器。通常在生产中能代替工人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业。它能够提升生产的效率和产品的质量,是企业补充和替代劳动力的有效方案。目前工业机器人发展特点是高速、精确、机身机构紧凑、多自由度和提高刚性,重点领域还要求重载或响应速度快。例如汽车整车生产的电焊机器人负载大部分在150-300Kg间,而电子领域的装配机器人则需要快速的响应流水线上的配件。减速器在机械传动领域是连接动力源和执行机构之间的中间装置,通常它把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的,并传递更大的转矩。目前成熟并标准化的减速器有:圆柱齿轮减速器、涡轮减速器、行星减速器、行星齿轮减速器、RV减速器、摆线针轮减速器和谐波减速器。80-90年代以来,在新兴产业如航空航天、机器人和医疗器械等发展的需求下,需要结构简单紧凑、传递功率大、噪声低、传动平稳的高性能精密减速器,其中RV减速器和谐波减速器是精密减速器中重要的两种减速器。 近两年,在有了相对的沉淀之后,国产减速器企业无论是在技术上,还是在成本控制上,都取得了一定的突破。虽然市场依旧由国外减速器主导,但是国产减速器也在不断进步。下面,就让我们一起来看一下,国产减速器企业都有哪些吧! 谐波减速器 苏州绿的 公司从2003年开始从事机器人用精密谐波减速器研发,目前拥有40多项国家专利。

机器人发展现状及未来趋势

机器人发展现状及未来趋势

一、机器人现状及国内外发展趋势 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势: 1.工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便 于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年 的10.3万美元降至97年的6.5万美元。 2.机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服 电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块 用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品 问市。 3.工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且 采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维 修性。 4.机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等 传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传 感器的融合技术来进行环境建模及决策控制;多传感器融合配 置技术在产品化系统中已有成熟应用。 5.虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于 过程控制,如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中 的感觉来操纵机器人。

6.当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统,而是致力于操作者与机器人的人机交互控制,即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统,使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。 7.机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来,这种新型装置已成为国际研究的热点之一探索开拓其实际应用的领域。我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关,目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用,弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,如:可靠性低于国外产品;机器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距;在应用规模上,我国已安装的国产工业机器人约200台,约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业,当前我国的机器人生产都是应用户的要求,“一客户,一次重新设计”,品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低,而且质量、可

浅谈对工业机器人的认识

浅谈对工业机器人的认识 人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据 。,工业机器人做为完成任务的机具,按用途包括以下几种:(a)搬运、上料机器人;(b)喷涞机器人;(c)焊接与切割机器人,点焊与弧焊;(d)装配机器人;(e)最后工序机器人,完成打毛剌、分类、检验、包装等工作。可见工业机器人的用途实为广泛。 工业机器人技术特点: (1)技术先进工业机器人集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先进制造技术于一体,通过对过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策,实现增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗和环境污染,是工业自动化水平的最高体现。 (2)技术升级工业机器人与自动化成套装备具备精细制造、精细加工以及柔性生产等技术特点,是继动力机械、计算机之后,出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具,是实现生产数字化、自动化、网络化以及智能化的重要手段。

(3)应用领域广泛工业机器人与自动化成套装备是生产过程的关键设备,可用于制造、安装、检测、物流等生产环节,并广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业,应用领域非常广泛。 (4)技术综合性强工业机器人与自动化成套技术,集中并融合了多项学科,涉及多项技术领域,包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化以及精细物流等先进制造技术,技术综合性强。 工业机器人,对我国的经济所做出的贡献是可想而知的。随着我国的建筑业、采矿业、铁路和公共建设、水力工程建设和工程机械、建筑机械等其他制造行业的规模扩大和技术升级也将对工业机器人产业起到推动作用。建筑工程机械的结构件多为焊接件,通过工业机器人焊接可提高焊接质量和效率,满足市场的需求。 我国工业机器人的发展趋势:根据2l世纪初我国国民经济对先进制造及自动化技术的需求,瞄准国际前沿高技术发展方向创新性地研究和开发工业机器人技术领域的基础技术、产品技术和系统技术。我国对未来工业机器人技术发展的重点有: 1、危险,恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人; 2、,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等; 3、仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。

完整版工业机器人核心部件 谐波减速器

工业机器人核心部件-谐波减速器 晴星期二2009-03-24 00:18 csuzhm:作 者.

机器人驱动系统要求传动系统间隙小、刚度大、输出扭矩高以及减速比大,常用的减速机构有:1)RV减速机构; 2)谐波减速机械; 3)摆线针轮减速机构; 4)行星齿轮减速机械; 5)无侧隙减速机构; 6)蜗轮减速机构; 7)滚珠丝杠机构; 8)金属带/齿形减速机构; 9)球减速机构。 其中谐波减速器广泛应用于小型的六轴搬运及装配机械手中,下面介绍其工作原理。

以下内容摘自百度百科(稍有修改): 谐波齿轮减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。谐波齿轮传动(简称谐波传动),它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。 (一)传动原理 它主要由三个基本构件组成: (1)带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮)2,它相当于行星系中的中心轮; (2)带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮)1,它相当于行星齿轮; (3)波发生器H,它相当于行星架。 作为减速器使用,通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。 波发生器H是一个杆状部件,其两端装有滚动轴承构成滚轮,与柔轮1的内壁相互压紧。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮,其内孔直径略小于波发生器的总长。波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件。当波发生器装入柔轮后,迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形,其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合,而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器沿图示方向连续转动时,柔轮的变形不断改变,使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变,由. 啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……,周而复始地进行,从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器H相反方向的缓慢旋转。 在传动过程中,波发生器转一周,柔轮上某点变形的循环次数称为波数,以n 表示。常用的是双波和三波两种。双波传动的柔轮应力较小,结构比较简单,易于获得大的传动比。故为目前应用最广的一种。 谐波齿轮传动的柔轮和刚轮的周节相同,但齿数不等,通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数,即 z2-z1=n 式中z2、z2--分别为刚轮与柔轮的齿数。 当刚轮固定、发生器主动、柔轮从动时,谐波齿轮传动的传动比为

RV减速器与谐波减速器的调研报告

RV减速器与谐波减速器的调研报告 当我们在无限憧憬机器人的时候,我们缺很少知道在机器人的所有零部件中,有两样东西一直是我们国人无法跨越过去的障碍,那就是伺服电机和精密减速器。随着自动化和电子电器理论的日趋成熟,国人在伺服电机方面已经出了坚实的一步,虽然在目前国内的伺服电机75%仍然靠进口,但对于中小功率的伺服电机,中国不少企业,如深圳的英威腾、汇川科技、大连的安迪的产品已经在性能上基本满足中国企业的需求。可是对于精密减速器,特别是机器人关节上需要使用的RV减速器和谐波减速器,目前国内研究仍然停留在论文和数据库当中,翻遍所有关于生产这两种减速器的国产厂家,我们仍然难以找出哪怕一家产品可以在性能上满足国内机器人产业的需求。 直到今天,中国仍然不具备设计和制造这两种减速器的能力,“十二五”时期,国家“863”计划将其列入重点攻克的技术瓶颈。国内顶尖大学和科研机构几年公关也只有论文,没有实物。那么,我们与国外在精密减速器方面的差距到底在哪里?为什么在专利技术早已公开的今天,我们仍让难以跨越这道已经成型了近半个世纪的鸿沟? 为什么机器人要用RV减速器和谐波减速器? 我们常用的减速大致有下面几类:摆线减速器、硬齿面圆柱齿轮减速器、行星齿轮减速器、软齿面减速器。三环减速器、起重减速器。蜗杆减速器。轴装式硬齿面减速器,无极变速器。而RV减速器和谐波减速器与上述减速器的区别在于,RV减速器是行星减速器和摆线减速器的组成一个二级减速器,谐波减速器则是一种靠波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形,并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。这两种减速器相对与其他减速器而言,具有以下优势:(1)传动速比大,(2)承载能力高,(3)传动精度高,(4)传动效率高、运动平稳,(5)结构简单。零件数少、安装方便,(6)体积小、重量轻。传统的齿轮减速器体积大。重量重。减速比小、传动效率低,特别是在无法消除多级减速后的雷击误差,对于机器人在控制末端精度要求甚高的工况下,目前只有RV和谐波减速器可以胜任。 RV减速器和谐波减速器的发展史 RV减速器的诞生 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机构,它是用外摆线作为齿廓曲线的,这就是最早期的针摆线行星传动,由于两个啮合齿轮其中之一采用了针轮的形式,这种传动也被称作摆线针轮行星齿轮传动。 RV传动是一种全新的传动方式,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,而且因为具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列有点。 1、1925年德国人劳伦兹·勃朗创造性地提出RV减速器原理 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”公司签订了技术合作协议,并生产销售; 4、1944年,日本人帝人精机成立,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,在市场上崭露头角; 7、1980年左右,日本帝人精机提出RV传动理论,着手应用于机器人行业; 8、1986年,日本帝人精机RV减速器正式大规模生产,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/重符合机器人上,其RV减速器市场占有率高达90%. 谐波减速器的诞生 20世纪50年代中期,随着全球科学技术的发展,美国人马瑟在薄壳弹性变形理论基础上,应用金属的挠性和弹性力学原理发明出来一种新型谐波传动技术,谐波传动技术主要应用于航空航天、工业机器人、精密设备仪器、雷达通讯设备、印刷机械、纺织机械、半导体工业晶圆传送装置。印刷包装机械、医疗器械、金属成型机械、仪器仪表、光学制造仪器、核设施及空气动力实验研究等领域。 谐波传动这项新型技术的出现便引起了全国的重视,1970年引入日本,随之诞生了日本第一家整体运动的领军企业-日本HarmonicDriveSystemsInc.(简称HDSI)。日本HDSI公司生产的HarmonicDrive谐波减速器,具有轻量、小型、传动效率高、减速范围广、精度高等特点,被广泛应用于各种传动系统中,HDSI主要生产和销售各种精密减速装置,当之无愧为整体运动控制的领军企业。为了涵盖谐波减速器不能覆盖到的低减速比领域,HDSI产品还开发了精密行星齿轮减速器HarmonicPlanetary。独特的内齿图形变工艺,可使行星齿轮啮合得更紧、消除背隙,从而将传动误差控制在精密范围内。HDSI最初只是在其国内发展,与之有着长久合作关系的有安川电机、三菱电机及发那科等企业。 近年来,中国工业机器人产业进入新的历时机遇期,以ABB、KUKA、安川、发那科为代表的国际机器人企业纷纷大举进入中国,设立工厂,抢占市场份额。在中国,如手机制造、半导体、液晶生产机械等行业,对小型机器人的需求也是越来越旺盛,然而对于国

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