关节机器人核心部件-RV减速器.docx

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1、关节机器人核心部件RV减速器2009-03-24 00:02 星期二今天从朋友那里听说他们的焊接机器人要采用RV减速器，他们抱怨太贵了，以前都没有听说过RV减速器（实在是孤陋寡闻阿，呵呵），因为以前接触的六轴机械手都是小型的装配、搬运用途的机械手，如Dens。的 VS6556G、 Fanuc 的 LRMate200iC 等。在小型机械手里面应该采用谐波减速器比较多（谐波减速器三组件：刚轮、柔轮、波发生器）,谐波减速器体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高，单级传动比大，其工作原理理解起来比较简单了。而RV减速器据说具有长期使用不需再加润滑剂、寿命长、刚度好、减速比大、低振动、高精度、保养便利等

2、优点，适用于在机器人上使用。它的传动效率为0.8,相对于同样减速比的齿轮组，这样的效率是很高的。RV减速器的缺点是重量重，外形尺寸较大。估计就是这个缺点使其股只应用于大型的焊接及搬运机械手了。很想找一点RV减速器的原理的资料来看看，在网上搜索了老半天，也没有找到一点有用的关于其工作原理的资料，尽是一些代理和出售的广告。希望有高手能够详细指点其原理一二，呵呵，谢谢。不过还好，图片还是找到一点，好东西和大家一起分享，下面是某RV减速器的拆解图片：今天又搜到了几张减速器的图片，来自于老大(qbasic)的博客，比较清楚，好像也是RV减速器，和大家共享八八发现最近朋友们关注RV减速器的不少，所以将网址

3、上介绍的RV减速器的原理摘录在下面，希望对大家有用。3.1.2 RV减速器的结构分析本课题研究的减速器型号为RV-6AH,用于120kg点焊机器人匕 其额定工况是输入转速1500r/min,负我为58Nm,下图为利用UG生成的该型号RV减速器的爆炸图，主要由齿轮轴、行星轮、曲柄轴、转臂轴承、摆线轮、针轮、刚性盘及输出盘等零部件组成图3-1 RV戒速爆炸图一、零部件介绍（I）齿轮轴：齿轮轴用来传递输入功率，且与渐开线行星轮互相啮合。（2）行星轮：它与转臂（曲柄轴）固联，两个行星轮均匀地分布在一个圆周上，起功率分流的作用，即将输入功率分成两路传递给摆线针轮行星机构。（3）转臂（曲柄轴）H：转臂是摆

4、线轮的旋转轴。它的一端与行星轮相联接，另一端与支撑圆盘相联接，它可以带动摆线轮产生公转，而且又支撑摆线轮产生自转。（4）摆线轮（RV齿轮）：为了实现径向力的平衡在该传动机构中，一般应采用两个完全相同的摆线轮，分别安装在曲柄轴上，且两摆线轮的偏心位置相互成180%（5）针轮：针轮与机架固连在一起而成为针轮壳体，在针轮上安装有30个针齿。（6）刚性盘与输出盘：输出盘是RV型传动机构与外界从动工作机相联接的构件，输出盘与刚性盘相互联接成为一个整体，而输出运动或动力。在刚性盘上均匀分布两个转臂的轴承孔，而转臂的输出端借助于轴承安装在这个刚性盘上。二、传动原理图3-2 RV传动荷图I-渐开线中心轮2一渐

5、开线行星轮3一曲柄轴4一挂线轮5针齿6一输出盘7针齿壳（机架）图3-2是RV传动简图。它由渐开线圆柱齿传输线行星减速机构和摆线针轮行星减速机构两部分组成。渐开线行星齿轮3与曲柄轴2连成一体，作为摆线针轮传动部分的输入。如果渐开线中心齿轮1顺时针方向旋转，那么渐开线行星齿轮在公转的同时还有逆时针方向自转，并通过曲柄带动摆线轮作偏心运动，此时摆线轮在其轴线公转的同时.，还将在针齿的作用下反向自转，即顺时针转动。同时通过曲柄轴将摆线轮的转动等速传给输出机构。为计算RV传动的传动比，将上述的传动简图用图3-3所示的结构简图代替。该机构简图包括两个简单行星机构：x1和x2.输出件A为中心轮1,输出件B为

6、输出盘6,且有36=34。支承件E为针轮7,渐开线行星轮2与转臂（曲柄轴）3均为辅助件心再由图1-2,按照封闭差动轮系求解传动比的如下关系式来计算其传动比:(1-1)从图可知，当针轮7固定，输出盘6输出时21代入公式(M)e则将该RV传动的传动比计算公式为式中Z1渐开线中心轮齿数；Z2渐开线行星轮齿数；Z4撰线轮齿数；Z7针轮齿数，Z7=Z4+1o经计算，本型号RV减速器的传动比为103。三、RV传动过程剖析1 .第一级减速的形成执行电机的旋转运动由齿轮轴传递给两个渐开线行星轮，进行第一级减速。2 .笫二级减速的形成行星轮的旋转通过曲柄轴带动相距180。的摆线轮，从而生成摆线轮的公转；同时由于

7、摆线轮在公转过程中会受到固定于针齿壳上的针齿的作用力而形成与摆线轮公转方向相反的力矩，也造就了摆线轮的自转运动，这样完成了第二级减速。3 .运动的输出通过两个曲柄轴使摆线轮与刚性盘构成平行四边形的等角速度输出机构，将摆线轮的转动等速传递给刚性盘及输出盘。附录资料：不需要的可以自行删除电气设备系统布线规范1 .目的和分类1.1 合适的布线(包括线缆选择与布敷、屏蔽连接与工艺)可以有效地减少外部环境对信号的干扰以及各种线缆之间的相互干扰，提高设备运行的可靠性。同时，也便于查找故障原因和维护工作，提高产品的可用性。L2线缆大致分成以下儿种类型：A类：敏感信号线缆B类：低压信号线缆D类：辅助电路配电电

8、缆E类：主电路配电电缆L3A类 指各种串行通信（如以太网、RS485等）电缆、数据传输总线、ATC天线和通信电缆，无线电、以及各类毫伏级（如热电偶、应变信号等）信号线。L4B类 指5V、15V、24V、。10mA、420mA等低压信号线（如各种传感器信号、同步电压等）以及广播音频、对讲音频电缆。L5D类 指220/400V、连接各种辅助电机、辅助逆变器的电缆。1.6 E类 指额定电压3kV （最大3600V）以下，500V以上的电力电缆。1.7 这4类信号中，就易被干扰而言，按A-E的顺序排列，A类线最易被干扰；就发射的电磁骚扰而言，按E-A的顺序排列，E类发射的骚扰最强。2 .线缆选择的基本

9、原则2.1 应选择阻燃、无卤（或低卤）、无毒的绝缘线缆，线缆应具备良好的拉伸强度、耐磨损性和柔软性，以适应振动冲击的环境。2.2 根据信号的电压等级、额定电流、预期短路电流、频率、环境条件、电磁兼容性要求及预期寿命来选择电缆的型号和规格。线缆应符合TB/T 1484的要求。2.3 配电电缆截面积按发热条件选择，负载电流必须小于允许载流量（安全载流量）。2.4 电缆以线芯长期允许工作温度分成：A组（不超过100）和B组（不超过125）。2.5 交流系统中，电缆的额定电压至少应等于系统的标称电压；直流系统中，该系统的标称电压应不大于该电缆额定电压的1.5倍。2.6 T同轴电缆的抗干扰性能较好，传输

10、距离长，可用作视频、射频信号的电缆。2.7 铜母线一般应根据GB 5584.2及GB5585.2,选择采用TBY、TBR型扁铜线及TMY、TMR型铜母线。2.8 对于A类和B类应采用双绞屏蔽电缆,A类中的通信线必要时可采用光纤。2.9 m配电电缆宜用屏蔽电缆，以防止对外部的辐射干扰。3 .布线的基本要求3.1 电气设备的布线应符合设计规定的电路图及装置布线图要求。4 .电子装置的布线4.1 布线原则4.1.1 机车电子装置内两接线端子间电线不允许剪接。4.1.2 导线穿过金属板（管）孔时，应在板（管）孔上装有绝缘护套（出线环或出线套）。4.1.3 导线弯曲时，过渡半径应为导线直径的3倍以上，导

11、线束弯曲时也应符合该要求，并圆滑过渡。4.1.4 电线和各接线端子、电气设备及插头插座连接时，要留一定的弧度，以利于解连和重新连接。4.1.5 导线连接原则上应通过接头，视具体情况采用压接、焊接、插接、绕接等方式。4.1.6 除绕接线外，每根导线两端必须有清晰牢固的线号，线号套管在导线上不易移动，视看方便，至少要保持一个大修期。4.1.7 电线槽安装应牢固，导线要用扎线带、线卡等以适当间隔可靠固定，防止振动造成损伤。4.1.8 电线电缆出入线槽、线管时必须加以保护，管口应加绝缘套（有油处应耐油）或用绝缘物包扎。4.1.9 对外有一定干扰或自身需防止干扰的信号，在对外布线及装置内部布线时需采用屏

12、蔽线，屏蔽层应接至机箱外部的专用接地母排或通过连接器外壳接至机箱箱体上。4.1.10 m插体箱内部各电路板间的连接宜采用绕接或插接布线。在布线密度过高时宜采用背板工艺方式。4.1.11 所有绕接布线起码应符合IEC 60352-1规定的改进型。同一位置不能既有焊接又有绕接。绕接线应适合于选定的绕接工序，且至少应紧绕3匝以上。4.1.12设计绕接布线时应考虑同一针上最多绕接3根导线。4.1.13 在插件箱布线时，对A、B、C三类信号要分区走线，尽量减少C类对A、B类的干扰。C类中的电源线宜用双绞线插接布线，脉冲信号线应用双绞线绕接。A类应用双绞线最后绕接并避开C类导线。4.1.14 多芯电缆应留

13、有10%或至少2根备用绝缘线芯。连接器中应留有相应数量的备用接点。4.1.15 T蓄电池供电电缆的分支应尽可能地靠近蓄电池。4.2 电子装置中使用的接头应符合TB/T 1507-93中第7章的要求。插头及插座应符合TB/T1508-2005中5.6条的规定。4.3 线槽的出口边缘必须光滑，不得有尖角和毛刺。4.4电线绑扎及固定4.4.1 在金属扎线杆、板的所有长度上，应用绝缘带半叠绕一层后再扎线。叠绕方向由下至上（水平方向叠绕除外）。4.4.2 电子装置中的电线和线束，在扎线杆、板端部、分岔线束根部及线束拐弯处均应有束带紧固。其它区段视情况可以连续包扎，也可以分段绑扎，但分段间隔不超过200m

14、m。4.4.3 线卡或绑扎带应有足够的电气强度和机械强度。4.4.4 T电源滤波器的进线宜单独走线，不宜与出线绑扎在一束中。4.5线号4.5.1 线号标记可采用下列形式之一：线号的数字；连接处的电气设备项目代号与端子代号的组合。4.5.2 线号的标注为机械制图标注法，具体见TB/T 15082005第548款。453线号应固定在线适当位置，不得因振动而丢失。5. E类、D类的布线5.1 安全措施5.1.1 电气设备外壳必须有良好的接地。5.1.2 电气设备应具有GB 4208规定的IP 32级以上的防护等级。5.1.3 带有插座输出的电路应有防止相关人员接近的安全保护措施。5.1.4 对有大电容器的设备必须有在电容放完电后才允许接近的措施。5.2铜母线及其连接1.1.1 母线落料、钻孔和冲孔后，应去毛刺。1.1.2 铜母线、扁铜线平弯时，弯曲内半径不小于窄边宽度；扁弯时弯曲内半径不小于母线宽边宽度。1.1.3 母线焊接处的焊缝必须牢固、均匀、无虚焊、裂纹、气泡和夹渣等现象。1.