移动机器人专用速度机的多角度解读。

AGV机器人 29℃ 0

减速器在移动机器人中的作用。

移动机器人减速器一般用于驱动移动机器人的轮子减速、转弯、提升或重复动作来完成相同的过程。为了保证在生产中能够可靠地完成搬运任务,保证搬运质量,移动机器人对定位精度和重复定位精度要求很高。因此,为了提高和保证移动机器人的精度,需要一个减速器。

 
移动机器人中减速器的另一个作用是传递更大的扭矩。负载较重时,盲目增加伺服电机的功率不划算,在合适的转速范围内可以通过减速器增加输出扭矩。

移动机器人专用减速器模型。

移动机器人对减速器的主要要求是长度短、径向载荷大。其次,精度高。精密减速器是工业机器人可靠精确运行不可缺少的部件。因此,目前市场上用于移动机器人的减速器主要分为两类,即AGV专用的精密行星减速器和AGV专用的摆线齿轮减速器。

精密行星减速器具有结构紧凑、回程间隙小、精度高、使用寿命长、额定输出扭矩大等优点,但对材料和零件的加工精度要求高,结构复杂,制造安装难度大。

 

 

AGV驱动精密行星减速器(图片来源:杭州星球)

摆线减速器是一种利用行星传动原理,具有体积小、重量轻、运动传递精度高、传动比范围宽、传递扭矩大、传动效率高、使用寿命长、结构简单等优点的新型传动装置。然而摆线减速器的制造工艺复杂,有些零件对制造精度和装配工艺要求较高。

 

 

摆线减速器(来源:住友)

 

除了以上两大类,根据移动机器人应用需求定制开发的减速器也占据了部分移动机器人市场。例如,专门为自升式AGV定制的自升式减速器由内齿轮驱动,然后由螺杆提升。

移动机器人专用减速器选择指南。

AGV厂家不仅要根据需要选择不同类型的减速器,还要注意减速器的减速比、安装方式、尺寸、精度和受力情况。针对这些要求,移动机器人的故障分析越来越受到重视。比如漏油就是比较常见的故障之一,机器人漏油主要来自两个方面:电机漏油和减速器漏油。其中减速机漏油较为常见,涉及本体企业安装不合理。因此,安装方式的选择对于AGV厂商来说至关重要,也是减速器企业R&D方向的重点。此外,AGV及相关机器人对减速器的要求包括高可靠性、低噪音、长寿命和免维护。

 

 
在移动机器人减速器品牌的选择上,移动机器人行业的主流品牌目前处于国内外两大阵营。国产品牌的优势在于本土化、性价比和定制化服务,而国外品牌的技术优势不容忽视。

国内外移动机器人减速器市场现状。

国内市场:精密减速机已逐步起步。

 

 
在应用于机器人的精密减速器领域,国外品牌一直占据着主导地位。然而,近年来,我国在谐波减速器方面取得了显著的突破。一方面,掌握核心技术的相关企业专利已经到期,技术限制放宽。另一方面,谐波减速器结构更简单,克服难度更小,但与RV减速器相比,并不是这样。

RV减速器因技术封锁而死,基本工艺和结构较为复杂,根本没有捷径可走,中国RV减速器很难有所突破。近年来,国内厂商逐步实现技术突破,国产RV减速器与国外产品的性能差距不断缩小。对比国内外精密减速器的关键技术指标,发现国产品牌在某些指标上接近日本品牌。但是,虽然RV减速器在国内已经逐渐开始被替代,上海机电有限公司、仲达大德有限公司、南通振康有限公司、双环传动有限公司等国内厂商已经实现量产,但目前国产化率仍不足5%。

 

 
在普通人眼里,国产减速器要做好一类机器人减速器并不容易。即便如此,仍有一批勇敢的人积极转型拓宽产品线,将移动机器人的减速器产品进行分离,开发驱动和顶升的定制化产品,以满足市场和客户的需求。其中,精密行星减速器因其结构紧凑、回程间隙小、精度高、使用寿命长、额定输出扭矩大,被业界认为是最适合AGV的减速器类型。

 

代表企业:杭州行星传动。

杭州行星传动设备有限公司是一家专业从事R&D高精度行星减速器的设计、制造和销售的科技型企业。此前,公司主要生产“planetking”品牌及其周边系列高精度行星减速器,广泛应用于工业机器人、机械手、自动控制设备、航空航天空等多个领域。随着AGV产业的快速发展,杭州星球近年来逐渐将重心放在AGV移动机器人上。据了解,杭州星球目前主要生产AGV驱动减速器、转向减速器和自升式减速器,也可根据客户要求定制减速器,主要应用于搬运机器人、拣选机器人、分拣机器人等多个领域。

 

据介绍,之所以认为精密行星齿轮减速器适用于AGV,主要有以下三个优点:一是体积小,重量轻。行星减速器结构紧凑,非常适合安装在AGV小车上。二是高精度、高刚性。行星传动回程间隙小,误差小,额定输出扭矩大,能保持AGV优良的定位精度和转动精度。三是安装方便,操作简单,通用性好,使用寿命长。

 

 

杭州行星AGV驱动精密行星减速器。

 

 
根据杭州星球对移动机器人用户需求的更深入了解,高可靠性、低噪音、长寿命、免维护的要求是其在AGV行业发展减速器的技术方向:

 

首先,材料是精心挑选的。杭州星球认为好的原材料是制造好零件的基础条件,其AGV减速器的所有齿轮材料均采用上海宝钢优质齿轮钢(国内最好的齿轮钢)制造。

其次,在这个过程中要努力降低噪音。锻造过程中,杭州行星齿轮全部渗碳淬火,并对齿形进行了修改优化,保证了产品的传动稳定性,提高了传动效率,降低了温升和噪音。

 

 

 

 
最后,为了保证产品的使用寿命,杭州星球的减速机产品采用进口合成润滑脂润滑,保证了产品的高效率、长寿命、低噪音,产品终身免维护。

 

 

 
此外,作为国内精密减速器的代表企业,杭州星球致力于推动精密减速器在AGV行业的国产化。所有产品均通过专业设计软件针对强度和结构进行设计,严格按照设计要求制造,因此提供给用户的性能参数高度可靠。考虑到应用的多样化和客户需求的个性化,杭州星球还承接非标设计制造,为众多用户开发了十余台非标减速器用于驱动和升降。

 

 

 

 

AGV顶起减速器(图片来源:杭州星球)

国外市场:瞄准AGV行业开发新产品。

 

 
 
国外先进减速器的设计和生产都非常成熟,而工业机器人减速器主要由日本公司生产。随着AGV的广泛应用和市场的不断扩大,产业链上游的核心零部件厂商都在等待机会。从2017年开始,全球前三大减速器巨头(住友、纳贝斯克、哈默纳科)开始为AGV行业开发特定产品,并陆续向AGV行业推出减速器与电机连体结构的产品,生产各种结构形式和动力型号。这些产品不仅打破了AGV高精度减速器的单调选择。其中,日本引进住友的摆线针轮减速器,将AGV减速器的新探索推向高潮。

 

代表:日本住友。

 

 
日本住友集团是一家拥有400多年历史的企业集团,旗下的住友重型机械工业有限公司是一家专业从事各领域机械设计、制造和销售服务的全球领先企业。1931年发明制造了世界上第一台摆线减速器,1982年率先进入工业机器人减速器领域。目前,住友以摆线减速器为原型,为AGV驱动提供Smartris驱动一体化解决方案,从而成为AGV行业摆线减速器的全球领导者。

 

 

 

 
摆线减速器(来源:住友)

 

 

 
摆线减速器本身具有结构紧凑、速比范围广、精度高等优点。住友摆线减速器采用独特的圆弧齿廓,齿间啮合采用滚动形式,使啮合更加平滑顺滑,抗载荷冲击能力强,整体尺寸更短,结构简单,有助于提升AGV的内部空空间。

 

 

 
对于AGV行业来说,为了提高电机和齿轮的精度和可靠性,实现伺服电机和驱动器的精确安全控制,住友特别推出了集成式Smartris解决方案,不仅减少了能源浪费,还减少了安装空,提高了AGV的可靠性,同时增加了AGV驱动方案的灵活性和多样性。

 

 
据了解,住友的Smartris一体化解决方案有多种不同的产品规格,它是“Smart”(智能)和“Tris”(三合一)的组合。可分为分为ECO(经济型)、Pro(高端型)和Ultra(卓越型)。ECO(经济型)系列为减速机输出轴旋转型、Pro(高端型)系列为减速机壳体旋转型,减速机外壳包胶后可直接作为AGV驱动车轮,驱动单元长度更短、并提供了更高径向载荷能力。而Ultra(卓越型)系列在Pro系列的基础上将驱动机构长度进一步缩减到极致的同时,提供了比Pro系列更高的径向载荷。

 

 

住友集成Smartris解决方案。

 

 
全行业覆盖的Smartris系列可以满足AGV运输各种有效载荷,单个驱动轮的径向载荷范围从最小150 kg到1600 kg。最大输出扭矩100N·m,最大加速扭矩350N·m,使AGV的行走速度和加速度分别达到2m/s和1.0 m/s。

 

 

 
据了解,住友作为全球三大减速机巨头之一,在品牌服务方面还有另一大优势。住友Smartris获得CE认证,服务体系遍布全球工厂和服务网络,方便客户快速响应全球市场的需求和服务。

 

未来发展方向:机电一体化成为发展趋势。

 
在未来的发展方向上,移动机器人的减速机将呈现出两大主流趋势,其一是定制化需求显著,其二是一体化进程加速。

移动机器人行业不仅面临着应用领域的不断扩大,而且为了适应不同场景下的应用需求,在外观和功能上也有各种变化。仅靠标准的减速器型号很难满足AGV厂商的需求,因此越来越多的厂商推出了与行业发展相匹配的定制化服务。

 
此外,一体化方案被认为更适合移动机器人,也将会是今后的发展趋势。一体化可以使得产品结构更紧凑,安全保障更高、更易于安装调试。因此能够帮助AGV制造企业节约成本,并可更好的提升AGV产品行走的灵活性、稳定性和可靠性。而在移动机器人专用减速机企业的产品方向上也不难看出端倪,例如住友推出的减速机便是采用驱动器+电机+减速机的一体化解决方案。行星传动也表示,驱控一体化是其未来发展所趋,目前该公司已和相关单位已合作开发出数款样机,正在测试和改进中。

 

转载地址:https://www.mingyujixie.net/agv/2147.html

标签: