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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 設(shè)計(jì)機(jī)械手時(shí),，使用諧波減速器，遇到彎矩較大的問題，如何解決呢？ [打印本頁]

作者: feixueliu 時(shí)間: 2009-10-15 18:24
標(biāo)題: 設(shè)計(jì)機(jī)械手時(shí)，使用諧波減速器,，遇到彎矩較大的問題,，如何解決呢,？
設(shè)計(jì)機(jī)械手時(shí),，其中一軸使用諧波減速器,，通過法蘭盤直接帶負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)，由于負(fù)載較長（280毫米）較重（30kg）,，會(huì)引起較大的彎曲變形,，從而使得減速器無法正常使用（因?yàn)樘峁⿵S家說他們的產(chǎn)品只可以承受轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩）,，請(qǐng)問有好的解決辦法嗎,？是采用更好更強(qiáng)的國外型號(hào)，還是采用其它辦法呢,？

謝謝,！

作者: 自然 時(shí)間: 2009-10-15 20:36
如果這個(gè)機(jī)械手不需要伸進(jìn)狹窄空間的話，那建議你在負(fù)載外環(huán)裝一個(gè)套子,，用以支撐一個(gè)軸承,，軸承用來支撐你這個(gè)負(fù)載，負(fù)載軸從軸承中穿過,。消除對(duì)法蘭盤的徑向力-彎矩,。我也不知道行不行，瞎說的,。

作者: 楊經(jīng)保 時(shí)間: 2009-10-15 21:02
　　諧波減速機(jī)是不能直接承受軸向力和彎矩的,。由于諧波減速機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一柔性輪，不管是行星壓輪式還是偏心式或凸輪式,，都不能承受這兩種力,。一般諧波減速機(jī)是垂直安裝的；在機(jī)器人的應(yīng)用上,，一般用在機(jī)器人腰部和肩部關(guān)節(jié),，手腕上應(yīng)用這種減速機(jī)的也有，前提是手腕始終保持向下垂直,。
　　若一定要用此減速機(jī),，在其外部加輔助支承，而且支承的強(qiáng)度一定要夠克服負(fù)載彎矩,，否則效果不佳,；增加支承同時(shí)要考慮摩擦給原動(dòng)機(jī)增加了負(fù)載。
　　若加支承不方便,，可考慮更換成ＲＶ減速機(jī)（結(jié)構(gòu)：行星＋擺線針）,；可以完全解決所述問題。

作者: feixueliu 時(shí)間: 2009-10-16 00:00
3# 楊經(jīng)保前輩：
1.看過您發(fā)表的帖子“工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)過程”,，很受啟發(fā),。該減速器用于您所說的六軸機(jī)器人中的第四軸—小臂旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)中,，若采用RV減速器，是否會(huì)存在重量較重的問題,？似乎,，RV減速器一般用在第1、2居多,？若在這種情況下可用,，請(qǐng)問有哪些比較好的提供RV減速器的廠家呢？
2.我們?cè)O(shè)計(jì)的目標(biāo)負(fù)載是5kg,，屬于輕型,，而這類機(jī)器人采用諧波減速器的很多。正如您所說,，可以在在其外部加輔助支承,，不是很理解，還請(qǐng)前輩詳細(xì)講解下：）請(qǐng)問,，是在減速器的外殼外加輔助支承,？那應(yīng)該怎么加呢？謝謝

作者: xcyw2004 時(shí)間: 2009-10-16 10:44
你好：看了你的描述,，覺得你的問題是無法解決彎矩的困擾,。你可以選擇中空型諧波減速機(jī)，選用整機(jī)型的,，就是他們已經(jīng)加號(hào)支撐軸承,，潤滑，密封和殼體的那種,，這樣你的傳動(dòng)軸可以從中間穿過，在軸上可以加軸向軸承（當(dāng)然這個(gè)軸承是和你的負(fù)載在一塊的,。這樣你的關(guān)節(jié)就沒有任何問題了,。在莫托曼5公斤負(fù)載的弧焊機(jī)器人中，這種結(jié)果很多的（都是日本人設(shè)計(jì)的）,。僅供參考,。
同時(shí)，這如你所說如果用RV減速機(jī),，重量是你無法克服的,。一般情況下RV的是諧波的重量的4倍以上。日本諧波的精度是很好的,。就是負(fù)載小點(diǎn),，不過在小負(fù)載機(jī)器人身上足夠了。

作者: feixueliu 時(shí)間: 2009-10-18 01:09
3# xcyw2004 友：
您好,。
1.正如您所說,，確實(shí)是選用的諧波減速器無法承受彎矩的問題,。我們選用的就是整機(jī)型，包括輸入軸,、輸出軸以及軸上的支撐,、潤滑、密封和殼體,，在輸出軸上通過鍵相連一個(gè)法蘭盤,，直接帶動(dòng)負(fù)載（負(fù)載較重，較長）,，由于將產(chǎn)生的較大彎曲變形可能導(dǎo)致減速器無法正常使用（因?yàn)檩敵鲚S較大彎曲變形會(huì)影響與柔輪的連接與變形）,，所以必須解決這個(gè)問題。不是很理解您所說的“中空型諧波減速機(jī)”,，是指輸出輸入軸都有孔,，方便走線的那種嗎？但是這種問題依舊存在,，怎么解決,？您所說的“傳動(dòng)軸可以從中間穿過，在軸上可以加軸向軸承（當(dāng)然這個(gè)軸承是和你的負(fù)載在一塊的,。）”中,，傳動(dòng)軸是否是輸出軸呢，若是,，那么其上的軸承外端需要加外蓋殼,，那么軸承如何與負(fù)載在一起呢？
2.您提到的“中空型諧波減速機(jī)”,，可以解決彎矩的問題,，請(qǐng)問什么公司可以提供這種產(chǎn)品呢？
謝謝,！

作者: 自然 時(shí)間: 2009-10-18 12:32
我覺得你可以把280毫米-30kg這個(gè)報(bào)給國外型號(hào)的國內(nèi)代理商,，如果他們有這樣的產(chǎn)品，你就可以考慮選用國內(nèi)的然后進(jìn)行樓上說的各種改造（成本你自己算）,，如果國外的沒有這種產(chǎn)品,，你就別采用諧波減速器了；如果一定要用諧波減震器,，你就要改那個(gè)負(fù)載的設(shè)計(jì)了,。

作者: 楊經(jīng)保 時(shí)間: 2009-10-18 14:45
如果是自已設(shè)計(jì)機(jī)器人,就不要采用諧波減速機(jī)了,可以將減速機(jī)產(chǎn)到后邊去.可以參考一下ABB\KUKA的設(shè)計(jì)思路.再說現(xiàn)在機(jī)器人上也很少人再用諧波減速機(jī)了.

作者: feixueliu 時(shí)間: 2009-10-18 21:38
8# 楊經(jīng)保前輩：
我們?cè)O(shè)計(jì)的目標(biāo)負(fù)載是5kg，屬于輕型,，而這類機(jī)器人采用諧波減速器的有不少吧,，例如三菱RV系列，以及Denso以及莫托曼的部分型號(hào),。您說,，現(xiàn)在機(jī)器人很少采用諧波減速器,，那么一般采用什么減速器呢（尤其是楊經(jīng)保前輩您在“工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)過程”一文中說到6軸機(jī)器人的后三軸一般采用什么減速器呢）？為什么諧波減速器使用的越來越少了呢,？
謝謝

作者: feixueliu 時(shí)間: 2009-10-21 04:20
可以采用加大減速器的輸出軸直徑的辦法來解決該問題嗎,？就是增大輸出軸的直徑，增強(qiáng)其抗變形的能力,，是否可以呢,？
謝謝

作者: liweisky 時(shí)間: 2009-10-21 10:38
加上膜片聯(lián)軸器，讓聯(lián)軸器來承擔(dān)變形

作者: 自然 時(shí)間: 2009-10-21 17:23
10# feixueliu
好像跟輸出軸直徑?jīng)]有直接關(guān)系哦,，不能承受彎矩是因?yàn)槟莻€(gè)諧波器齒輪是軟的,，想象一下電動(dòng)機(jī)和水泵的那個(gè)橡皮聯(lián)軸器吧，能傳遞扭矩,，但是你不能把它拿來彎折,。當(dāng)諧波齒輪個(gè)頭比較大的時(shí)候，說明它設(shè)計(jì)的工作轉(zhuǎn)矩是較大的,，相應(yīng)的,，它的輸出軸也許會(huì)粗一點(diǎn)，但是,，并不是說,，你通過加粗那根軸就可以增大它的彎矩承受能力了。當(dāng)然,，對(duì)這個(gè)我也不是肯定的,，最好還是楊大俠定奪。

作者: oathkong 時(shí)間: 2009-10-21 18:06
5kg負(fù)載機(jī)器人的R軸可用諧波減速,。

你可以仿制motoman負(fù)載6kg機(jī)械手R軸的結(jié)構(gòu),。

柔輪和波發(fā)生器中空過線，用軸承承受負(fù)載,。

諧波減速的三大件需要自己設(shè)計(jì),。

作者: rabitzh 時(shí)間: 2009-10-21 22:42
普通的諧波減速器尤其是簡(jiǎn)單的三大件肯定不能承受彎矩，尤其是現(xiàn)在的2代諧波減速器對(duì)于這點(diǎn)更為重要,。

所以，一種方法就是選用減速器套裝的那種,，里面已經(jīng)安裝有軸承能夠承受一定的彎矩,。

還有就是直接購買三大件，而后自己設(shè)計(jì)外部結(jié)構(gòu),。

不知道國內(nèi)用的最多的是哪個(gè)公司的,，北京的中技克美還可以，我們這指定是用這家的,，其它的不用,，通常也是讓他們生產(chǎn)三大件,，其它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自己完成，不過設(shè)計(jì)圖紙需要和公司會(huì)簽就是了,，他們很關(guān)心也是至這個(gè)彎矩抵消問題,，在結(jié)構(gòu)加強(qiáng)設(shè)計(jì)，如果有一定的彎矩作用到柔輪或波發(fā)生器上,，減速器就運(yùn)轉(zhuǎn)有問題了,。

作者: zjf_szxc 時(shí)間: 2009-10-22 12:22
各位大俠好！
在談機(jī)器人�,�,！小弟路過打個(gè)招呼，學(xué)習(xí)了,。

作者: 楊經(jīng)保 時(shí)間: 2009-10-22 13:17
　　　　機(jī)器人小臂的受力狀況一般是這樣的：由于在設(shè)計(jì)機(jī)器人本體時(shí),，要考慮工作伸展范圍及動(dòng)態(tài)受力狀態(tài)，如果分配不均勻的話,，可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)很大的運(yùn)動(dòng)慣量,，給機(jī)器人帶來不必要的震蕩力；另外還有就是裝在機(jī)器人手腕上的末端執(zhí)行器的長度和機(jī)械慣量,。從綜合方面的考慮機(jī)器人小臂與大臂的配比關(guān)系是：小臂稍短于大臂幾十公分,，以利于加裝上執(zhí)行器后機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣量平衡，盡量消除本體震動(dòng),。
　　　　由于小臂自身有重量及長度,，并且是一端與大臂鉸連。在進(jìn)行力學(xué)靜力分析時(shí),，我們會(huì)將鉸鏈看成固定的,，小臂看成單邊固定的懸臂梁，受力點(diǎn)畫在離固定點(diǎn)最遠(yuǎn)端,，箭頭向下,；這個(gè)力的大小就是：與小臂相連的手腕的重量＋末端執(zhí)行器的重量＋（小臂自身重量　Ｘ（３／４））＋引力,。
　　　　當(dāng)我們畫出受力圖及彎矩圖時(shí)發(fā)現(xiàn)：影響小臂受力彎曲大小的力是來自于手腕的重量和末端執(zhí)行器的重量的和,。
　　　　當(dāng)我們將小臂和手腕、末端執(zhí)行器看成一體,，畫受力圖及彎矩圖時(shí)發(fā)現(xiàn)：由于懸臂梁的伸長,，受力點(diǎn)隨著桿件的增長向固定點(diǎn)遠(yuǎn)端移動(dòng)，彎矩加大,，并伴有剛體本身的彈性增大,；這是不利于機(jī)器人在空間運(yùn)動(dòng)、定位控制的。
　　　　當(dāng)我們將鉸鏈看成活動(dòng)鉸接時(shí),，進(jìn)行動(dòng)態(tài)受力分析時(shí),，情況就完全不同了，有時(shí)在做靜力分析時(shí)是滿足要求的條件在這里卻成了要解決的難題,。
　　　　樓主可否試著將諧波減速機(jī)與小臂,、手腕、執(zhí)行器加在起來畫受力圖分析一下,，再將諧波減速機(jī)的柔輪看成活鉸畫受力圖與變矩圖,，看看是個(gè)什么情形，然后再定減速機(jī),。
　　　　
　　　　

作者: feixueliu 時(shí)間: 2009-10-25 11:01
13#oathkong兄,，謝謝您的熱心回復(fù)。有個(gè)問題,，仍然想請(qǐng)教下：motoman負(fù)載6kg機(jī)械手R軸的結(jié)構(gòu),，請(qǐng)問在什么地方可以查到呢？如果方便,，請(qǐng)告知,，或是提示一下也可以。謝謝

作者: feixueliu 時(shí)間: 2009-10-25 11:04
14#rabitzh 兄,，謝謝您的熱心回復(fù),。有些問題，仍然想請(qǐng)教下：
1,、我們也選用了減速器套裝,，里面已經(jīng)裝有軸承，但是承受不了較大的彎矩,，所以準(zhǔn)備加大輸出軸的直徑,，盡可能加大軸承間距,，減少變形量,，請(qǐng)問這樣可行嗎？
2,、您說你們自己設(shè)計(jì)解決,，是解決類似的使用中彎矩較大的問題嗎？如果方便的話,，是否可以告知,，或者提示一下您們是如何解決這個(gè)問題的嗎？謝謝,。
3,、您是說還需要把圖紙拿到中技克美去會(huì)審？以便確認(rèn)設(shè)計(jì)不影響減速器的使用,？他們自己提供解決類似情況的辦法嗎,？
非常感謝。

作者: oathkong 時(shí)間: 2009-10-26 12:36
R軸結(jié)構(gòu)可在motoman的說明書里看到,，爆炸圖顯示,，很直觀的。
說明書在網(wǎng)上有,，找找看,。

作者: summitlp 時(shí)間: 2009-11-20 16:41
路過，學(xué)習(xí)一下,！

作者: 雷佰順 時(shí)間: 2012-2-5 14:21

feixueliu 發(fā)表于 2009-10-18 21:38
8# 楊經(jīng)保前輩：
我們?cè)O(shè)計(jì)的目標(biāo)負(fù)載是5kg,，屬于輕型，而這類機(jī)器人采用諧波減速器的有不少吧,，例如三菱 ...

因?yàn)閲a(chǎn)的諧波減速機(jī)質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)精度上都達(dá)不到機(jī)械手的使用要求,，但是進(jìn)口的諧波成本有太高了···ABB。FANUC.KUKA他們用的全是齒輪···

作者: 雷佰順 時(shí)間: 2012-2-8 22:29

feixueliu 發(fā)表于 2009-10-18 21:38
8# 楊經(jīng)保前輩：
我們?cè)O(shè)計(jì)的目標(biāo)負(fù)載是5kg,，屬于輕型,，而這類機(jī)器人采用諧波減速器的有不少吧，例如三菱 ...

因?yàn)橛弥C波減速機(jī)成本高咯···用齒輪的話成本會(huì)省不少的,。
像FANUC的機(jī)器人,，四五六軸都是用的直齒加準(zhǔn)雙曲面螺旋傘齒。我親自拆過FANUC的機(jī)器人,。
據(jù)說ABB的機(jī)器人1-6軸一個(gè)減速機(jī)都沒有,。

作者: bob_fang 時(shí)間: 2012-4-22 23:18

各位大俠好！小弟剛開始接觸機(jī)械人,，在學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)進(jìn)行中,，和各位大俠打個(gè)招呼，學(xué)習(xí)了,！

作者: 雷佰順 時(shí)間: 2012-7-3 23:13

feixueliu 發(fā)表于 2009-10-25 11:01
13#oathkong兄,，謝謝您的熱心回復(fù)。有個(gè)問題,，仍然想請(qǐng)教下：motoman負(fù)載6kg機(jī)械手R軸的結(jié)構(gòu),，請(qǐng)問在什么地 ...

在我這里可以查到····嘿嘿··

作者: yitianwuliao 時(shí)間: 2013-3-27 21:47
路過，學(xué)習(xí)了

作者: Prince-ton 時(shí)間: 2013-4-14 16:14
見幾個(gè)所謂的rv減速器都沒看出擺線針結(jié)構(gòu),。,。。

作者: 九霄龍吟 時(shí)間: 2013-4-17 14:58
學(xué)習(xí)了

作者: 秦654304107 時(shí)間: 2013-8-16 09:30
虛心學(xué)習(xí)

作者: Vincent_carry 時(shí)間: 2014-8-13 00:00
哎,，希望大蝦仔細(xì)回答呀

作者: luyong-2004 時(shí)間: 2014-11-28 15:13
過來學(xué)習(xí)諧波減速機(jī)了.

作者: fengshinideying 時(shí)間: 2014-12-9 22:23
認(rèn)真學(xué)習(xí)了幾遍

作者: Mr.臧_OY767 時(shí)間: 2017-5-18 19:47
學(xué)習(xí)學(xué)習(xí),！

作者: southn 時(shí)間: 2019-4-28 11:40

楊經(jīng)保發(fā)表于 2009-10-15 21:02
　　諧波減速機(jī)是不能直接承受軸向力和彎矩的。由于諧波減速機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一柔性輪，不管是行星壓輪式還是偏 ...

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