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      工業機械手設計中為何要采用行星減速機

      2018-5-30 來源:廣東宏博電子

      2008年前中國加工制造業曾經一度輝煌,上萬人的大廠比比皆是,這樣的景象到在2018已不復存在了。一個非常重要的原因是,國內加工企業主要是為國外品牌代工,本身沒有自主品牌,沒有自己的產品,當客戶的訂單發往其它東南亞地區時,中國工廠就出現沒在訂單可做的情況,若大的工廠就會直接出現危機,加上中國制造業的成本越來越高。要想走出困境,工業自動化將是中國制造企業的未來,從政府到企業都已達成同識,中國制造2025,一定是工業自動化,讓機械代替人工生產,中國要走高端制造業之路。

      在工業自動化中,有一種設備我們不能不提及,那就是工業機械手,它將成中代替人工雙手的重要工具,將應用到各行各業的生產經營中,它的優勢是不容質疑的。目前,國內大量的企業在工業機械手方面得到了飛速的發展,但也有一定的問題,主要是就是產品的精確度與活動范圍有提高的空間,這方面的需要一定非常重要的配件,就是工業機械手減速機。

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

      1. 工業機械手的關節需要撐住后端機構由于重力產生的扭矩。

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

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

       機械手減速機

      機械手使用行星減速機的好處有

      1.以更低價格的機械實現更高的分辨率,一個普通5k線的光電碼盤就能實現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現的);或者是一個5相1000步的步進電機可以做到7.2mdeg的分辨率(此處說的就是東方電機的33步進+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生的高頻分量變得很小,控制更加平滑。

      2. 提高閉環精度,更好的控制控制環路。由于有個50:1的大減速比,機械手減速機出軸受到擾動傳遞到電機端就比直驅縮減了37dB,使得閉環精度在減速機出軸顯得更高。同時轉子等效的轉動慣量提高到了2500倍,使得控制環路的滯后環節受轉子慣量占主導,而轉子由于直接受電磁力的驅動從而沒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力讓制造業回歸?制造業強剛國強,這個道理誰都懂得。中國制造業也要往高端制造業發展,以往用人品紅利獲得的優勢不可能再有,我們必須讓自動化生產做好,做強,讓制造業的優勢成為世界選擇我們的理由。

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

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