RV减速机的机械原理对工业机器人是有多么重要
2021-10-17
当咱们在无限憧憬工业机器人年代的时候，你可曾知道，工业机器人最关键的机械结构之一RV减速机，到今日，我国依然不具备规划和制作才能。“十二五”时期，国家“863”方案将其列入要点攻克的技能瓶颈。国内顶尖大学和科研组织几年攻关也只要论文，没有什物。
工业机器人一切中心零部件中，减速机最为关键。
工业机器人本钱结构大致如下：本体22%、伺服系统25%、减速器38%、控制系统10%以及其他5%。简略拆分国内6轴工业机器人本钱(总本钱25万元)，可以看出减速器和伺服电机两项本钱接近13万元，主要以进口为主。
今日就归纳各方材料，为咱们叙述下RV减速机。
一、RV减速机的机械原理
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组织，它是用外摆线作为齿廓曲线的，这就是最早期的针摆行星传动，由于两个啮合齿轮其中之一选用了针轮的方式，这种传动也被称做摆线针轮行星齿轮传动。
RV传动一种全新的传动方式，它是在传统针摆行星传动的基础上开展出来的，不只克服了一般针摆传动的缺陷，并且由于具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿数长、精度保持安稳、效率高、传动平稳等一系列长处。
以RV-E型减速机为例
第1减速部…正齿轮减速组织
输入轴的旋转从输入齿轮传递到直齿轮，按齿数比进行减速。这是榜首减速部。
第2减速部…差动齿轮减速组织
直齿轮与曲柄轴相连接，变为第二减速部的输入。在曲柄轴的偏疼部分，经过滚动轴承设备RV齿轮。别的，在外壳内侧仅比RV齿轮数多一个的针齿，以平等的齿距摆放。
如果固定外壳滚动直齿轮，则RV齿轮由于曲柄轴的偏疼运动也进行偏疼运动。此刻如果曲柄轴滚动一周，则RV齿轮就会沿与曲柄轴相反的方向滚动一个齿。这个滚动被输出到第2减速部的轴。将轴固定时，外壳侧成为输出侧。
纳博特斯克 RV-110E 减速机
二、RV减速机对工业机器人的重要性
工业机器人榜首关节到第四关节悉数运用RV减速机，轻载工业机器人第五关节和第六关节有可能运用谐波减速机。重载工业机器人一切关节都需求运用RV减速机。平均而言，每台工业机器人运用4.5台RV减速器。2013年世界工业机器人销量18万台，需运用减速机90万台。
工业机器人的动力源一般为沟通伺服电机，由于由脉冲信号驱动，其伺服电机本身就可以完结调速，为什么工业机器人还需求减速器呢？工业机器人一般履行重复的动作，以完结相同的工序；为保证工业机器人在出产中可以可靠地完结工序使命，并保证工艺质量，对工业机器人的定位精度和重复定位精度要求很高。因而，进步和保证工业机器人的精度就需求选用RV减速器或谐波减速器。精细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，一味进步伺服电机的功率是很不合算的，可以在适合的速度范围内经过减速器来进步输出扭矩。此外，伺服电机在低频工作下简单发热和呈现低频振荡，对于长期和周期性作业的工业机器人这都不利于保证其精确、可靠地工作。
精细减速器的存在使伺服电机在一个合适的速度下工作，并精确地将转速降到工业机器人各部位需求的速度，进步机械体刚性的一起输出更大的力矩。与通用减速器比较，工业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色。
很多应用在关节型工业机器人上的减速器主要有两类：RV减速器和谐波减速器。比较于谐波减速器，RV减速器具有更高的刚度和反转精度。因而在关节型工业机器人中，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的方位；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工业机器人上。
RV减速机较工业机器人中常用的谐波传动具有高得多的疲劳强度、刚度和寿数，并且回差精度安稳，不像谐波传动那样随着运用时间增加运动精度就会明显下降，故世界上许多国家高精度工业机器人传动多选用RV减速器，因而，该种RV减速器在先进工业机器人传动中有逐步代替谐波减速器的开展趋势。
三、RV减速机开展编年史
1、1926年 德国人劳伦兹·勃朗于创造性地提出RV减速机原理
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，最先开端了摆线减速器的制作和出售
3、1939年，日本住友公司和“赛古乐”公司签定了技能合作协议，并出产出售；
4、1944年，日本帝人精机成立，这个未来的RV减速机霸主，在飞机制作、纺织机械、机床等多个职业硕果累累；
5、1950年-1960年，摆线磨床的呈现，处理了摆线齿形的精度不高的难题，使摆线传动得到了进一步的开展。
6、1956年，日本纳博克公司出售全球榜首个自动门，在商场上展露头角。
7、1980年左右，日本帝人精机提出RV传动理论，着手应用于工业机器人职业。
8、1986年，日本帝人精机RV减速机正式大规模出产，获得成功；
9、2003年，帝人精机和纳博克兼并组成Nabtesco(纳博特斯克)公司，并获得快速开展，现在已成为RV减速机职业的领头羊，占有了60%以上的商场，特别在中/重负荷工业机器人上，其RV减速机商场占有率高达90%。
四、我国RV减速机职业开展现状
在RV减速机方面，我国从二十世纪五十年代起开端研讨行星齿轮传动设备，六十年代从国外引进，虽然在理论和拷贝方面获得了一些成果，但与日本的同类最新产品比较，咱们研制的摆线针轮减速器从全体功能、运用寿数、传动精度、承载才能到新产品的进一步开发晋级都存在着相当多的不足之处。
一台精细减速器ABB、Kuka、安川等世界巨子收购价为3万元~5万元，卖给我国企业约7万元，普通企业约12万元，我国企业收购精细减速机的本钱比世界巨子贵一倍还多。
据高工工业机器人工业研讨所(GRII)数据计算，国内有353家工业机器人企业，其中研讨减速器的只占到13家，研讨RV减速器的只要5家。
2010年，南通振康焊接机电有限公司研制开发的可用于高端工业应用领域（工业机器人）传动中心部件RV减速设备以及系列沟通伺服电机，投入批量出产，更获得商场广泛认可。2013年产值200多台。
2014年7月20日，武汉市精华减速机制作有限公司总经理余运清泄漏，自主研制的一种精细减速机刚获得查验经过，有望代替进口，下降工业机器人国产化本钱。
2014年7月，秦川开展发布公告称，方案出资1.94亿元进行9万套(一期)工业机器人关节减速器技能改造项目建设。此举将国产工业机器人RV减速器的研制制作推进了人们的视界。
在上市公司中还有巨轮股份跟新松工业机器人都在进行RV减速器的研讨，但现在没有获得实质性的成果。
在经济转型晋级和我国人口老龄化进程日益加速的情况下，工业机器人工业的开展迎来一个需求快速开展的阶段。2013年我国商场共出售工业机器人近3.7万台，约占全球销量的1/5，总销量超越了日本，位居全球榜首。估计我国有望在2016年成为全球最大的工业机器人商场，保有量将超越15万台。Nabtesco都方案出资近50亿日元在我国新建工厂，自2016年起投产制作工业机器人用的中心零部件-RV减速机，方案每年产值10万台，2020年达20万台。
这么大的商场需求，现在看与我国企业简直无缘，咱们期待着我国企业可以提前突破技能瓶颈，赢得商场。
