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減速機工作原理及常見故障排查

深圳市科瑞特自動化技術有限公司 ? 2023-09-04 16:23 ? 次閱讀

減速器一般用于低轉速大扭矩的傳動設備,把電動機、內(nèi)燃機或其它高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的,普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果,大小齒輪的齒數(shù)之比,就是傳動比.

當提及國產(chǎn)機器人精度不夠,機器人壽命短的問題,大家可能都會埋怨我們的國產(chǎn)減速機不夠,有人說我們國產(chǎn)減速機精度不夠,壽命時間短,總之問題出現(xiàn)了一大堆。

可為什么國產(chǎn)機器人用的減速機跟四大家族的一模一樣,但是裝出來的效果就是比四大家族的差呢?其實問題不光來自減速機,比如裝配,系統(tǒng)都會出現(xiàn)問題,今天就讓小編來教給大家如何辨別減速機的優(yōu)劣。

減速機原理解析

1、RV減速機

RV減速機是蝸輪蝸桿減速機家族中比較常見的減速機之一,它由蝸桿和蝸輪組成,具有結構緊湊,傳動比大,以及在一定條件下具有自鎖功能的傳動機械,是最常用的減速機之一而且振動小,噪音低,能耗低。

工作原理:RV減速機一般用于低轉速大扭矩的傳動設備,把電動機、內(nèi)燃機或其它高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的,普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果,大小齒輪的齒數(shù)之比,就是傳動比。減速機是一種動力傳達機構,利用齒輪的速度轉換器,將馬達的回轉數(shù)減速到所要的回轉數(shù),并得到較大轉矩的機構。

普遍認為機器人行業(yè)的RV三巨頭是帝人、住友、SPINEA,強調(diào)機器人界是因為有些減速機也很厲害,但并沒有廣泛應用在機器人行業(yè),比如柴埃浮,減速機的性能跟精度也十分高,但是主要應用在高端機床上,工業(yè)機器人行業(yè)并沒有多少。

2、諧波減速機

用于負載小的工業(yè)機器人或大型機器人末端幾個軸,諧波減速器是諧波傳動裝置的一種,諧波傳動裝置包括諧波加速器和諧波減速器。諧波減速器主要包括:剛輪、柔輪、軸承和波發(fā)生器三者,四者缺一不可。其中,剛輪的齒數(shù)略大于柔輪的齒數(shù)。諧波減速機用于小型機器人特點是體積小、重量輕、承載能力大、運動精度高,單級傳動比大。

工作原理:諧波齒輪減速器是一種由固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪、和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器組成,諧波齒輪減速機是齒輪減速機中的一種新型傳動結構,它是利用柔性齒輪產(chǎn)生可控制的彈性變形波,引起剛輪與柔輪的齒間相對錯齒來傳遞動力和運動。這種傳動與一般的齒輪傳遞具有本質(zhì)上的差別,在嚙合理論、集合計算和結構設計方面具有特殊性。諧波齒輪減速器具有高精度、高承載力等優(yōu)點,和普通減速器相比,由于使用的材料要少50%,其體積及重量至少減少1/3。

減速機故障排查方法

1、“O”型圈魔咒

除了減速機本身的油封問題外,機器人廠家在減速機組件的設計和裝配上也會有影響,因為減速機的密封,除了油封之外,還有O型圈。

O型圈是產(chǎn)品密封設計非常普遍的一種標準件,也有相應的國標可以查詢。機器人減速機中,大部分廠家會配好O型圈跟加工好O型圈槽。有些情況下,廠家是不配O型圈的,減速機上也沒有O型圈槽,這個時就需要在安裝法蘭上設計了。但是由于毛細現(xiàn)象,基油還是會滲透。

2、裝配設計與裝配工藝

為什么國內(nèi)許多廠家都很疑惑使用了相同的HD、帝人減速機,但就是比四大家族的先損壞呢?這可能是裝配工藝不成熟惹的禍,結構是可以很直觀地拆開看到跟模仿的,但是裝配設計跟工藝是在機器人看不出來,甚至圖紙里也看不出來的。成熟的機器人廠商會有專業(yè)的工藝工程師,專門研究機器人的裝配,包含減速機裝配。

3、伺服控制

伺服控制對減速機有著很大影響滴。這里伺服控制包含了電機驅(qū)動器控制器這整個系統(tǒng),伺服性能差,或者伺服沒有調(diào)好的話,在不同的速度或負載下,電機是容易抖動的,甚至是機械設計不好的話,共振也是經(jīng)常發(fā)生的。在伺服選擇上,也是國產(chǎn)機器人不太重視的地方,國產(chǎn)機器人都強調(diào)性價比,然而在實際操作中,很多會變成更多是注重價格,而不是性能。

4、超時使用

機器人能不眠不休的工作?其實是誤解。第一,機器人是需要休息的,一般會建議機器人每工作12個小時休息1小時,當然這是針對相對差一點的工作環(huán)境,如果機器人本身工作得很舒服,那24小時跑也不是不可以;第二,機器人是需要保養(yǎng)的,機器人也是一種精密設備,是需要定期做一些保養(yǎng)的,來降低損耗率并延長使用壽命,跟汽車是一樣的。

5、超載使用與沖擊

這個情況在國內(nèi)比較常見。每一款機器人都有標明設計的負載和慣量,注意是負載跟慣量兩個要素,很多客戶會只看負載,不看慣量,所以有時負載并沒有超,但是慣量超了很多,那機器人也是會有各種問題的。

另外 一個問題就是沖擊問題,這是最糾結的地方了。沖擊有兩種,一個是碰撞,一種是急停,包含拍急停或者突然斷電。沖擊對RV來說相對還好一點,畢竟RV剛性好很多,當然沖擊次數(shù)也不能太多,但對于諧波,沖擊就非常敏感了。碰撞一般是調(diào)試過程中發(fā)生或者生產(chǎn)中的意外,這個總體來說都是意外,不是主觀的,但是急停這個很多時候就是主觀的不規(guī)范操作了。

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