注塑机械手中,日本新宝斜齿轮减速机(VRSF-9C-K-400-GCII, VRSF-5C-K-400-GCII ,VRSF-5C-K-750-GCII ,VRSF-9D-K-750-GCII ,VRSF-9E-K-1500-GCII )斜齿轮减速机是核心传动部件之一,主要用于降低伺服电机的输出转速、增大扭矩,同时满足机械手对高精度定位、高重复性的要求。以下从功能、类型、选型要点及应用场景等方面展开说明:
一、注塑机械手减速机的核心功能
1.扭矩放大:伺服电机输出的扭矩有限,通过减速机(减速比 i)可将扭矩放大 i倍(忽略效率损失),满足机械手抓取、移动注塑件所需的大负载需求。
2.精度控制:减速机的传动精度(背隙)直接影响机械手的重复定位精度。例如,高精密减速机的背隙可低至 1弧分(1′=1/60∘),确保机械手在取件、合模等动作中的位置误差极小。
3.运动平滑性:降低电机转速可减少惯性冲击,使机械手运动更平稳,避免高速运动时的振动或抖动。
4.保护电机:通过减速机承受部分负载冲击,延长伺服电机的使用寿命。
二、注塑机械手常用减速机类型
根据结构和应用场景,注塑机械手常用的减速机主要有以下三类:
1. 行星减速机(Planetary Gearbox)
•结构特点:采用内齿圈固定、太阳轮输入、行星轮绕太阳轮公转并自转的结构,传动效率高(通常 90%−95%)、承载能力强。
•优势:体积小、重量轻、成本低、背隙可做到 3−5弧分(高精密型可达 1弧分),适合中低负载、高动态响应的场景。
•应用:注塑机械手的臂部旋转关节、直线模组驱动等对成本和体积敏感的部位。
2. RV减速机(Rotary Vector Gearbox)
•结构特点:融合了摆线针轮与行星齿轮传动,由一级渐开线行星传动和二级摆线针轮传动组成,刚性好、抗冲击能力强。
•优势:重载能力强(可承受 3倍以上冲击载荷)、背隙低(1−3弧分)、寿命长(2万小时以上),适合高负载、高精度的场景。
•应用:注塑机械手的大臂关节、重负载取件机械手(如取大型注塑件或多工位机械手)。
3. 谐波减速机(Harmonic Drive)
•结构特点:基于柔轮、刚轮和波发生器的弹性变形传动,仅由少数几个零件组成,结构紧凑。
•优势:背隙极低(1弧分以内)、传动比大(单级可达 30−320)、精度高,适合超精密运动控制。
•劣势:刚性较低(抗冲击能力弱于RV和行星)、成本高(约为行星的 3−5倍)。
•应用:注塑机械手的手腕关节、微调定位机构(如精密取件、视觉引导对位场景)。
三、选型关键参数与注意事项
选择注塑机械手减速机时,需结合机械手的负载、速度、精度及环境条件,重点关注以下参数:
1. 负载与扭矩需求
•计算机械手的最大输出扭矩(包括加速时的惯性扭矩和负载扭矩),减速机的额定输出扭矩需≥ 1.5倍最大负载扭矩(预留安全余量)。
•注意减速机的径向/轴向载荷能力,确保与机械手关节的安装方式(如法兰连接)匹配。
2. 传动精度(背隙)
•普通注塑机械手(定位精度±0.1mm)可选择背隙 3−5弧分的行星减速机;
•高精密机械手(定位精度±0.05mm以内)需选择背隙 1−3弧分的RV或谐波减速机。
3. 转速与速比
•输入转速需匹配伺服电机的额定转速(通常 2000−3000rpm),减速机的最高输入转速需≥电机转速;
•速比 i决定输出转速(nout=nin/i),需根据机械手的最大运行速度计算(如取件周期 2s,则单程时间 1s,输出转速需满足行程/时间要求)。
4. 环境适应性
•注塑车间温度较高(60−80∘C)、粉尘较多,减速机需具备高防护等级(如IP65),并采用耐温润滑油(耐温≥100^\circ C));
•抗冲击能力:若机械手频繁启停或碰撞,需选择刚性强的RV减速机(优于行星和谐波)。
5. 安装与维护
•确认减速机的安装尺寸(如法兰尺寸、安装孔位)与机械手关节匹配;
•定期检查润滑油状态(建议每 2000−3000小时更换),避免因润滑不足导致齿轮磨损;
•谐波减速机的柔轮易疲劳,需避免长时间超载或频繁冲击。
四、典型应用场景示例
•小型注塑机械手(负载≤5kg):多采用行星减速机,成本可控且满足一般精度要求。
•中型机械手(负载5-20kg):臂部关节常用RV减速机(如日本纳博特斯克Nabtesco),手腕关节可选谐波减速机(如哈默纳科Harmonic Drive)。
•大型机械手(负载>20kg):全臂关节优先选用RV减速机,确保重载下的刚性和寿命。
日本新宝斜齿轮减速机(VRSF-9C-K-400-GCII, VRSF-5C-K-400-GCII ,VRSF-5C-K-750-GCII ,VRSF-9D-K-750-GCII ,VRSF-9E-K-1500-GCII )详情欢迎来电深圳鸿泰兴自动化设备有限公司咨询
五、主流品牌
•品牌:日本哈默纳科-谐波、日本新宝-行星减速机,日本贝托 行星减速机
总结
注塑机械手减速机的选型需综合考虑负载、精度、环境及成本,优先匹配机械手的动态性能需求。对于高精密场景(如光学元件注塑),谐波或高精密RV减速机是首选;对于通用型机械手,行星减速机凭借高性价比更易普及。同时,需关注品牌可靠性和售后服务,确保长期运行的稳定性。