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纸箱码垛机器人及其成套装备设计与开发_3.3电机与减速机选型

时间：2018-01-04 来源：机器人在线阅读：8934

码垛机器人电机与减速机选型简介

电机种类

整体设计方案完成后，首先进行机器人驱动与传动系统的设计计算。除了确定驱动方式外，还需要确定驱动系统的具体参数，例如各个电机的扭矩和转速等。

目前市场上的电机主要有三种:直流伺服电机、步进电机、交流伺服电机。

由于交流伺服电机结构简单，较为常用，所以出货量大，维修方便，虽然成本比较高，但是可靠性能好，响应快速，且由于电机可能需要进行频繁的正反转，故其驱动力矩与本身惯量比大使得其在短时间内具有较好的承受过载能力。

机器人的电机伺服系统多采用永磁同步型交流伺服电机，国外的厂商主要有德国西门子、美国A-B公司、日本松下及安川等。国内有中达电通(台湾台达在大陆的全资子公司)、广州数控、南京埃斯顿、桂林星辰、东元、珠海运控等等。通过对比发现，其中中达电通的ECMA电机为永磁式交流伺服电机，支持200V~230V交流伺服驱动器ASDA-A2 220V系列，其额定功率范围为50W到15KW，电机框号有40mm,60mm , 80mm,86mm ,100mm,130mm ,180mm , 220mm共八种尺寸，电机转速范围从1000r/mm到5000r/mm，最大扭力范围为1. 92N-m到224N-m。电机的配件支持刹车、油封，并提供圆轴、键槽两种轴端形式。故而，符合选型多样性要求。

减速机种类

除了选择精度高的驱动装置以外，传动装置的性能也与机器人末端执行器的定位精度息息相关。一般适用于机器人的精密减速机具有如下特点:较高的输出转矩、能承受倾覆力矩大、刚度大、回程间隙小、可润滑性好等。目前，谐波减速机、行星减速机、RV减速机都是工业机器人中较为常用的。

1,谐波减速机(如图3-2a所示):基于薄壳弹性变形理论而发展起来的一项新型传动技术，50年代随着太空科技发展起来的一项技术，几十年的发展使得其应用于诸多领域，如纺织、能源、机器人、军工业等。其特点如下:精度高、传动比大、承载能力高、体积小、重量轻、传动效率高、寿命长、传动平稳、无冲击，噪音小。

2、行星减速机(如图3-2b所示):用途非常广泛，其品质可以说是非常好，可以说是军工品级，但是其价格却是很多工业上能够接受的，行星减速机主要应用在工业场合。也可用于如起重、挖掘、运输、建筑等行业的配套部件。其优点如下:精度高、刚性强、负载大、效率高、速比广、寿命长、惯量低、振动小、噪音低、发热小。

3 , RV减速机(如图3-2c所示为RV-C型，另有RV-E型):基于摆线针轮传动方式的新型减速机，发展始于80年代日本，国内90年代开始相关研究，但是目前是日本做的最好。该减速机同时啮合齿轮数较多，其提供高减速比的同时精度是所有减速机里面最好的，可以做到1弧分以内。其特点如下:轻量化、小型化、高刚度、抗倾覆能力强、耐过载、齿隙小、振动小、惯性小、加速性能好、运转平稳、精度高。