Precisionsrotationsaktuatorenhet med harmonisk växel
Rotationsaktuatorenheten är en kraftenhet som är särskilt utformad för precisionsmaskinverktyg, industriell automation och halvledartillämpningar. Den integrerar vanligtvis en ramlös momentmotor med innerrotor med komponenter som en reduktionsväxel och en encoder för att bilda en komplett rotationsaktuatorenhet. Styrenheten (drivaren) använder vanligtvis en extern drivkonfiguration för att uppnå högprecisionsrörelsestyrning för ansluten utrustning.
Servorotationsaktuatorer med harmonisk växel erbjuder flexibel spänningskompatibilitet och stöder både högspänd AC220V och lågspänd DC48V strömförsörjning. De används i stor utsträckning inom områden som kräver hög precision och kompakt rumslig integration, såsom: rotationsbord för precisionsmaskinverktyg, medicintekniska produkter med hög noggrannhet, 5-axliga laserskärningssystem, utrustning för halvledartillverkning.
Baserat på tekniska konstruktionsskillnader delas rotationsaktuatorer in i två huvudtyper:
Standardrotationsaktuatorer med harmonisk växel
Den harmoniska rotationsaktuatorn integrerar en högprecisions harmonisk reducerare, encoder och ramlös momentmotor. Den är kompatibel med ledande externa drivenheter, vilket säkerställer stabil prestanda och långsiktig bibehållen noggrannhet. Baserat på egenskaperna hos HONPINEs högprecisions harmoniska reducerare och motorstyvhet uppnår den noll glapp. Tillvalsfunktioner inkluderar en flervarvig absolutencoder och en integrerad elektromagnetisk broms.220V-versionen används i stor utsträckning i precisions-CNC-maskinverktyg, 3C-utrustning, precisionslaserbearbetning, inspektionsutrustning, tryckutrustning, medicintekniska produkter, glaspoleringsutrustning med mera. 48V-versionen används i stor utsträckning i robotarmar, AGV-fordon, mobila kameragimbaler och liknande tillämpningar.
Rotationsaktuatorer med harmonisk växel och stor hålaxel
HONPINEs harmoniska aktuator med stor håldriftär en uppgraderad version av den standardmässiga harmoniska rotationsaktuatorn med ett förstorat centralt hål, vilket gör att fler kablar, luftslangar och andra ledningar kan passera igenom. Baserad på en högmoment ramlös momentmotor har den extremt lågt momentrippel, utmärkt dynamisk respons, högt moment, hög precision och hög styvhet. Den erbjuder IP65-skydd, med anpassningsbar IP67 för särskilda tillämpningar.
Den används ofta i elektronik- och halvledarutrustning, precisions-CNC-maskinverktyg, 3C-utrustning, precisionslaserbearbetningsutrustning, LED-utrustning, inspektionssystem, medicintekniska produkter, robotik och specialiserade robotarmar, tryckmaskiner, digital tryckutrustning, glasbearbetningsutrustning och precisionsmätinstrument.
Högprecisionsrotationsaktuatorer för CNC- och halvledarmaskiner
HONPINEs glappeliminerande planetreducerarrotationsaktuator är konstruerad för att uppfylla precisionsstandarder i maskinverktygsklass. Under standardiserade avancerade testförhållanden överträffar dess bidirektionella positioneringsnoggrannhet och repeterpositioneringsnoggrannhet konventionella planetväxelsystem, cykloidreducerare och till och med vissa tyska glappfria reducerare.
Dess positioneringsnoggrannhet kan nå upp till 5 bågsekunder, med extremt hög torsionsstyvhet. Den har ett inbyggt rotationsbordslager, vilket gör den lämplig för rotationsbord i maskinverktyg, tippningshuvuden, utrustning för paneltillverkning och mätsystem som kräver hög lastkapacitet, hög precision och hög styvhet. Den används i stor utsträckning i industrirobotar, femaxliga maskinverktyg, avancerad utrustning och konsumentrobotiktillämpningar.
Princip för rotationsaktuator med harmonisk växel
En harmonisk rotationsaktuator är en AC-servorotationsaktuator som integrerar en högmoment precisionsreducerare med harmonisk växel, en ramlös momentmotor, en flervarvig absolut optisk encoder med hålaxel som tillval, en elektromagnetisk broms och en servodrivare i en kompakt enhet.
Vad är en aktuator med harmonisk växel?
En aktuator med harmonisk växel är en enhet som omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi för att åstadkomma rotationsrörelse hos mekaniska delar. Dess kärntekniker omfattar en motor, en harmonisk reducerare och sensorer. Som kärnkomponent i en rotationsaktuator ansvarar motorn för att omvandla elektrisk energi till mekanisk energi för att åstadkomma rotation av de mekaniska delarna; reduceraren minskar motorvarvtalet och ökar momentet för att uppfylla behoven i olika tillämpningsscenarier; och sensorerna övervakar aktuatorns position och hastighet för att uppnå sluten reglering. Rotationsaktuatorer används i stor utsträckning i olika leder och drivkomponenter i humanoida robotar, såsom huvud, nacke, midja, armar och ben. Genom att använda rotationsaktuatorer kan humanoida robotar utföra olika komplexa rörelser såsom gång, böjning, gripning och manipulering. Dessutom kan rotationsaktuatorer även användas i annan automatiserad utrustning och intelligenta enheter, såsom maskinverktyg, automatiserade produktionslinjer och drönare.
Fördelar med servorotationsaktuator med harmonisk växel
Integrerad konstruktion
Integrerar en högmoment precisionsreducerare med harmonisk växel, ramlös momentmotor, flervarvig absolutencoder (hålig optisk konstruktion som tillval) och elektromagnetisk broms i en kompakt enhet. Jämfört med den konventionella konfigurationen “harmonisk växel + servomotor” erbjuder harmoniska rotationsaktuatorer tydliga fördelar när det gäller kompakt utformning, monteringseffektivitet och övergripande systemtillförlitlighet.
Enkel användning
Har en hålaxelkonstruktion som tillval för bekväm dragning av kablar, luftledningar eller laserstrålar, vilket förbättrar flexibiliteten vid systemintegration. Aktuatorn använder långtidsverkande smörjning, vilket eliminerar behovet av fettbyte eller regelbundet underhåll under drift och avsevärt minskar underhållskostnaderna.
Hög prestanda
Levererar hög tippstyvhet, högt momentuttag och stark lastkapacitet med jämn och stabil drift. Varje motor testas individuellt före leverans för att säkerställa låg vibration och låg ljudnivå. I kombination med precisionen hos den harmoniska reduceraren och motorstyvheten uppnås verklig glappfri transmission.
Lite underhåll
Konstruerad för enkel installation och kompatibilitet med standardservodrivare, vilket möjliggör plug-and-play-integration. Den bibehåller positioneringsnoggrannheten i över 15,000 timmar vid nominellt moment, vilket säkerställer långsiktigt stabil drift samtidigt som underhåll och stilleståndstid minimeras.
Tillämpning av rotationsaktuator med töjningsvågsreducerare med harmonisk växel
Rotationsaktuatorn med harmonisk växel integrerar en högprecisions harmonisk reducerare, encoder och ramlös momentmotor. Kompatibel med ledande externa drivenheter säkerställer den stabil prestanda och långsiktig noggrannhet. Den stora hålaxeln förenklar kabeldragning. Den modulära konstruktionen möjliggör enkelt underhåll till låg kostnad, även efter reducerarenslivslängd. Med klassning IP65 (IP67 som tillval) är den helt tätad, enkel att installera och klar att användas. 220V-versionen passarCNC-maskinverktyg, 3C-utrustning, laserbearbetning och medicintekniska produkter, medan 48V-modellen passar robotleder, AGV:er och PTZ-kameror.
Harmonisk AC-servorotationsaktuator - FAQ
Jämfört med den harmoniska DC-ledmotorn har den harmoniska AC-servorotationsaktuatorn högre repeterbarhet och styvhet, vilket gör den till en harmonisk aktuator av industriklass.
Vridstyvhet avser mängden deformation vid utgående axeln under en enhetsbelastning, vilket återspeglar ställdonets motstånd mot deformation.
Under balanserade belastningsförhållanden har vridstyvhet liten inverkan på positioneringsnoggrannheten. Vid excentriska eller obalanserade belastningar har den däremot en betydande inverkan.
Ta till exempel ett roterande bord på 170 mm som används i en verktygsmaskin och är vertikalt monterat. Om en excentrisk belastning på 20 kg appliceras med ett avstånd på 100 mm från rotationscentrum, så genererar denna belastning, vid positionering på 90°, ett vridmoment på utgående axeln av:
20 × 9.8 × 0.1 ≈ 20 N·m
I roterande bord och tilthuvuden för verktygsmaskiner möjliggör högre vridstyvhet bearbetning av hårdare material och större skärvolymer, vilket avsevärt förbättrar prestandan och effektiviteten hos fleraxliga verktygsmaskiner. Detta är avgörande för tillämpningar inom verktygsmaskiner.
Rankning av vridstyvhet (från låg till hög)
Harmonic < RV < SPINEA cycloidal = roller cam < Sumitomo cycloidal < PSC b
Kärnprincipen för ett roterande ställdon bygger på harmonisk drivteknik, som överför rörelse genom ingrepp mellan en flexibel splines och en styv splines.
Dess struktur består vanligtvis av tre huvudkomponenter: en våggenerator, en flexibel splines och en cirkulär splines. Våggeneratorn driver den flexibla splinesen att deformeras elastiskt och griper periodvis in i den cirkulära splinesen. Detta omvandlar hög hastighet och lågt vridmoment till låg hastighet och högt vridmoment.
Denna konstruktion minskar mekaniskt glapp och förbättrar överföringsnoggrannheten. Dessutom förlänger optimerade material och värmebehandlingsprocesser livslängden för nyckelkomponenterna.
En harmonisk roterande aktuator är en högt integrerad precisionsenhet för rörelsestyrning som kombinerar en harmonisk växelreducerare, ramlös momentmotor, absolutgivare och valfri elektromagnetisk broms i en kompakt enhet.
Till skillnad från konventionella servosystem som kräver separata motorer, växellådor och kopplingar, erbjuder en integrerad harmonisk aktuator en komplett lösning för roterande rörelse med hög positioneringsnoggrannhet, noll glapp och en avsevärt förenklad mekanisk konstruktion.
HONPINE erbjuder både standardiserade harmoniska roterande aktuatorer och stora ihåliga harmoniska roterande aktuatorer för krävande industriella automationsapplikationer.
Inom industriell robotik måste roterande ställdon uppfylla krav på hög lastkapacitet och hög repeterbar positioneringsnoggrannhet. Till exempel, i sexaxliga robotarmar sparar deras kompakta struktur installationsutrymme, medan den lågfriktionsdesignen minskar energiförbrukningen och stödjer långvarig kontinuerlig drift.
Inom precisionsbearbetningsutrustning bidrar transmissionsnoggrannhet på mikronivå till att säkerställa hög ytfinish på bearbetade arbetsstycken.
Dessutom integrerar vissa modeller förseglade konstruktioner för att förbättra damm- och vattentålighet, vilket gör dem lämpliga för miljöer med strikta krav på renlighet, såsom fordonsproduktion och livsmedelsbearbetning.
Energibesparingsfördelarna med roterande ställdon kommer huvudsakligen från två aspekter:
För det första minskar förbättrad transmissionseffektivitet energiförlusten—till exempel genom att använda lågfriktionsbeläggningar eller optimerade smörjsystem för att minska mekanisk friktion.
För det andra minskar den lätta konstruktionen den totala vikten, vilket därmed sänker belastningskraven på drivmotorn.
En stor ihålig harmonisk rotationsaktuator har ett överdimensionerat genomgående hål som gör att kablar, pneumatiska slangar, fiberoptik, laserstrålar och andra försörjningsledningar kan dras direkt genom aktuatorns centrum.
Jämfört med traditionella rotationsaktuatorer med massiv axel erbjuder den stora ihåliga konstruktionen flera fördelar:
Renare och mer organiserad kabeldragning
Minskat installationsutrymme
Förbättrat maskinutseende
Mindre kabelböjning och slitage
Lägre risk för signalstörningar
Enklare integration i kompakt utrustning
Denna konstruktion är särskilt lämplig för kollaborativa robotar, halvledarutrustning, laserbearbetningssystem och precisionsautomation.
Ett integrerat harmoniskt ställdon från HONPINE omfattar vanligtvis:
Harmonisk reduktionsväxel med hög precision
Ramlös momentservomotor
Absolutgivare med flervarvsfunktion
Valfri elektromagnetisk broms
Integrerat lagersystem
Kompakt höljes- och tätningsstruktur
Denna integrerade konstruktion minimerar monteringsfel samtidigt som den förbättrar systemets övergripande styvhet och tillförlitlighet.
HONPINE Harmonic Gear Actuators erbjuder flera viktiga fördelar:
Transmission utan glapp
Hög positioneringsnoggrannhet
Stor ihålig axelkonstruktion
Kompakt integrerad struktur
Hög vridstyvhet
Underhållsfri drift
IP65-skydd som standard (IP67 som tillval)
Enkel installation
Lång livslängd som överstiger 15,000 drifttimmar under nominell belastning
Genom egenutvecklade optimeringsalgoritmer förbättrar HONPINE även avsevärt ställdonets totala styvhet jämfört med konventionella harmoniska drivsystem.
Under nominella driftförhållanden kan positioneringsnoggrannheten hos ett HONPINE Harmonic Drive rotationsställdon bibehållas i mer än 15,000 timmar.
Ställdonet har en förseglad, underhållsfri konstruktion som eliminerar behovet av periodiskt byte av smörjmedel, vilket minskar de totala underhållskostnaderna under hela dess livslängd.
HONPINE Rotary Joint Actuators används i stor utsträckning inom industrier som kräver hög precision, kompakt installation och flexibel kabeldragning, inklusive:
Halvledarutrustning
Waferhanteringssystem
Precisions-CNC-rundbord
Laserskärnings- och lasermärkningsmaskiner
Utrustning för elektronikmontering
Medicintekniska produkter
Kirurgiska robotar
Kollaborativa robotar (Cobots)
Industrirobotleder
Inspektions- och metrologiutrustning
Tryckmaskiner
Glasbearbetningsutrustning
Automatiserade produktionslinjer
HONPINE servodrivna roterande ställdon stöder vanliga industriella kommunikationsprotokoll, inklusive:
EtherCAT
CANopen
Standardalternativ för enkodrar omfattar:
Flervarvs-absolutgivare
Tamagawa 23-bitarsprotokoll
Nikon 24-bitarsprotokoll
Dessa enkoderalternativ ger högupplöst återkoppling av position och hastighet för exakt rörelsestyrning.
Harmoniska roterande ställdon från HONPINE har en integrerad flänsmonterad konstruktion för snabb installation.
För optimal prestanda:
Säkerställ korrekt axeluppriktning
Följ rekommenderade specifikationer för monteringsmoment
Dra kablar genom den ihåliga axeln när det är möjligt
Använd kompatibla servodrivsystem baserat på motorspecifikationerna
Den integrerade konstruktionen minskar installationstiden avsevärt jämfört med konventionella motor-växellådsaggregat.
Nej.
HONPINE integrerade harmoniska aktuatorer är konstruerade för underhållsfri drift.
Under normala driftförhållanden behöver användare inte:
Byta smörjfett
Utföra periodiskt internt underhåll
Demontera aktuatorn
Rutininspektion rekommenderas för att övervaka vibrationer, driftstemperatur och onormala ljud som förebyggande underhåll.
Standarddriftförhållanden omfattar:
Drifttemperatur: 0–40°C
Förvaringstemperatur: –20–60°C
Relativ luftfuktighet: 20–80% RH (icke-kondenserande)
Vibrationsbeständighet: 24.5 m/s² (10–400 Hz)
Kapslingsklass: IP65 som standard
Tillvalsskydd: IP67
Ställdonet är avsett för industriella inomhusmiljöer utan korrosiva gaser, överdrivet damm, oljedimma och explosiva atmosfärer.
Ja.
Som en professionell tillverkare av harmoniska aktuatorer erbjuder HONPINE omfattande kundanpassningstjänster, inklusive:
Kundanpassade flänsmått
Konfigurationer för monteringshål
Storlekar på hålaxel
Bromsalternativ
IP67-vattentätt skydd
Kontakttyper
Kabelutgångsriktningar
Modifieringar av mekaniskt gränssnitt
Vårt ingenjörsteam samarbetar nära med kunderna för att optimera integreringen av aktuatorer för specifika tillämpningar.
Ställdonet och servodrivaren installeras separat.
Servodrivare bör väljas enligt ställdonets motorspecifikationer, inklusive:
Märkspänning
Märkström
Momentkonstant
Enkodertyp
Kommunikationsprotokoll
HONPINE erbjuder professionellt stöd vid val av drivare för att säkerställa optimal systemprestanda.
HONPINE tillhandahåller omfattande tekniska resurser för varje harmonisk roterande aktuator, inklusive:
Produktkataloger
Urvalsguider
Måttskisser
3D CAD-modeller
Elektrisk dokumentation
Prestandadata
Teknisk rådgivning före och efter köp
Kontakta HONPINEs säljteam för att begära det kompletta dokumentationspaketet.
Harmoniska roterande ställdon erbjuder stabil prestanda med en precisionsbibehållande livslängd på mer än 15,000 timmar.
Med en direktdriven integrerad design och en helt förseglad struktur är installationen enkel och verkligen plug-and-play.
För applikationer med begränsat utrymme, tunga laster och höga precisionskrav ger harmoniska mekatroniska ställdon en idealisk lösning.
Harmoniska servoställdon används i stor utsträckning i:
Roterande bord för verktygsmaskiner
Laserskärningssystem
Elektronik- och halvledarutrustning
Precisions-CNC-verktygsmaskiner
3C-utrustning (datorer, kommunikation, konsumentelektronik)
Precisionsutrustning för laserbearbetning
LED-tillverkningsutrustning
Inspektions- och testutrustning
Medicintekniska produkter
Robotar och speciella robotarmar
Tryckmaskiner och bläckstråleutrustning
Glasbearbetningsutrustning
Precisionsmätinstrument
Ställdonet kombinerar hög vältstyvhet, hög vridmomentbelastningskapacitet, och jämn drift, med noll glapp och lågt ljud.
Med en livslängd på över 15,000 timmar, är det underhållsfritt och kräver inget byte av smörjmedel.
Den ihåliga axelkonstruktionen möjliggör enkel dragning av kablar och pneumatiska ledningar. Det är kompatibelt med standardservodrifter och stöder plug-and-play-installation.
Livslängd: 15,000 timmar
Drifttemperatur: −20 °C to +75 °C
HONPINE använder högprecisions effektanalysatorer för att noggrant mäta ström, vridmoment, verkningsgrad och andra nyckelparametrar, och genererar automatiskt datakurvor och vridmoment-hastighetskurvor (T-n).
Alla prestandadata valideras genom verkliga utgångstester, med stöd av ytterligare utrustning för noggrannhets- och styvhetsmätning, vilket säkerställer tillförlitliga och sanningsenliga specifikationer.
HONPINE använder två omfattande testbänkar klassade till 0–100 N·m och 100–1000 N·m, som täcker hela storleksintervallet från 11 till 58.
Högprecisions effektanalysatorer mäter noggrant ström, vridmoment, verkningsgrad och andra parametrar, och genererar automatiskt prestandakurvor och vridmoment-hastighetskurvor (T-n).
Detta säkerställer att alla specifikationer verifieras genom faktisk uteffektprestanda, inte teoretiska uppskattningar. Ytterligare utrustning används för testning av noggrannhet och styvhet.
Enkelt uttryckt avser en reducers precision avvikelsen mellan den faktiska utgångspositionen och den teoretiska positionen efter att motorns rotation har överförts genom växellådan.
Till exempel, om motorn matar in 180°, och utväxlingen är 10:1, bör den teoretiska utgången vara 18°. I verkligheten stannar växellådan dock sällan exakt vid 18°. Om den stannar vid 18.02°, är skillnaden på 0.02° då positioneringsfelet. Om detta omvandlas till en mindre enhet motsvarar 0.02° 1.2 bågminuter. Detta är vad vi kallar växellådans positioneringsnoggrannhetsfel.
Det harmoniska roterande ställdonet är utrustat med en 23-bitars kodare som överensstämmer med Tamagawa-protokollet.
Motorn är konstruerad för att fungera med en 48 V servodrivning. Kunder kan använda sina egna Tamagawa-kompatibla kodare, eller så kan HONPINE tillhandahålla en extern drivning för extra bekvämlighet.
Detta beror på att varje mekanisk transmission innebär glapp, friktion och elastisk deformation mellan komponenter. Det är de viktigaste "boven" som orsakar positioneringsfel.
Det är värt att notera att många växellådor på marknaden som påstår sig ha "nollglapp" ofta är missvisande. "Nollglapp" betyder inte "noll positioneringsfel." Glapp är bara en faktor som påverkar noggrannheten. Även om glapp mellan kugghjul elimineras, finns det fortfarande spel i komponenter som lager och kopplingar, och det är extremt svårt att uppnå verkligt nollglapp mellan kugghjul.
Därför är det viktigt att bekräfta dess faktiska positioneringsnoggrannhet när du köper en växellåda.
Prestandaparametrarna för HONPINE:s harmoniska roterande aktuatorer baseras på verkliga testdata, medan många reduktionsväxlar och aktuatorer på marknaden publicerar specifikationer som ofta skiljer sig från den faktiska prestandan.
Branschtrender
0000-00
0000-00
0000-00
0000-00
0000-00












