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工業(yè)機械手設計中為何要采用行星減速機

2018-5-30 來(lái)源:廣東宏博電子

2008年前中國加工制造業(yè)曾經(jīng)一度輝煌,上萬(wàn)人的大廠(chǎng)比比皆是,這樣的景象到在2018已不復存在了。一個(gè)非常重要的原因是,國內加工企業(yè)主要是為國外品牌代工,本身沒(méi)有自主品牌,沒(méi)有自己的產(chǎn)品,當客戶(hù)的訂單發(fā)往其它東南亞地區時(shí),中國工廠(chǎng)就出現沒(méi)在訂單可做的情況,若大的工廠(chǎng)就會(huì )直接出現危機,加上中國制造業(yè)的成本越來(lái)越高。要想走出困境,工業(yè)自動(dòng)化將是中國制造企業(yè)的未來(lái),從政府到企業(yè)都已達成同識,中國制造2025,一定是工業(yè)自動(dòng)化,讓機械代替人工生產(chǎn),中國要走高端制造業(yè)之路。

在工業(yè)自動(dòng)化中,有一種設備我們不能不提及,那就是工業(yè)機械手,它將成中代替人工雙手的重要工具,將應用到各行各業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中,它的優(yōu)勢是不容質(zhì)疑的。目前,國內大量的企業(yè)在工業(yè)機械手方面得到了飛速的發(fā)展,但也有一定的問(wèn)題,主要是就是產(chǎn)品的精確度與活動(dòng)范圍有提高的空間,這方面的需要一定非常重要的配件,就是工業(yè)機械手減速機。

在工業(yè)機械手系統中,為什么不能直接控制伺服電機轉子轉速控制關(guān)節運動(dòng),為何還需要行星減速機呢?
要回答這個(gè)問(wèn)題,首先要明確工業(yè)機器人關(guān)節的工況:

1. 工業(yè)機械手的關(guān)節需要撐住后端機構由于重力產(chǎn)生的扭矩。

2. 工業(yè)機械手關(guān)節轉速不高。機械手關(guān)節角速度很低,可電機在極低的速度下轉動(dòng)是不平穩的,控制不易,需要一個(gè)機械讓電機在較合理的轉速下運動(dòng),保證運動(dòng)的平順。

那么使用減速機的原因有兩點(diǎn),第一點(diǎn)是提扭矩,第二點(diǎn)就是提控制分辨率和閉環(huán)精度。

 機械手減速機

機械手使用行星減速機的好處有

1.以更低價(jià)格的機械實(shí)現更高的分辨率,一個(gè)普通5k線(xiàn)的光電碼盤(pán)就能實(shí)現1.44mdeg的角度分辨率(當然,如果資金太多上正余弦編碼器使勁細分也可以實(shí)現的);或者是一個(gè)5相1000步的步進(jìn)電機可以做到7.2mdeg的分辨率(此處說(shuō)的就是東方電機的33步進(jìn)+50:1的諧波)。分辨率高的好處是轉速控制可以更精確,由于量化造成的階躍產(chǎn)生的高頻分量變得很小,控制更加平滑。

2. 提高閉環(huán)精度,更好的控制控制環(huán)路。由于有個(gè)50:1的大減速比,機械手減速機出軸受到擾動(dòng)傳遞到電機端就比直驅縮減了37dB,使得閉環(huán)精度在減速機出軸顯得更高。同時(shí)轉子等效的轉動(dòng)慣量提高到了2500倍,使得控制環(huán)路的滯后環(huán)節受轉子慣量占主導,而轉子由于直接受電磁力的驅動(dòng)從而沒(méi)有由于剛度造成的扭矩滯后,比直驅要好控。

為何美國政府這幾年在著(zhù)力讓制造業(yè)回歸?制造業(yè)強剛國強,這個(gè)道理誰(shuí)都懂得。中國制造業(yè)也要往高端制造業(yè)發(fā)展,以往用人品紅利獲得的優(yōu)勢不可能再有,我們必須讓自動(dòng)化生產(chǎn)做好,做強,讓制造業(yè)的優(yōu)勢成為世界選擇我們的理由。

作為長(cháng)期為機械手制造企業(yè)提供全套行星減速機的企業(yè),我們非常相信中國機械手行業(yè)的研發(fā)能力,可以為中國制造業(yè)提供強大的技術(shù)設備支持!

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