Robotisk harmonisk växelmotor med högprecisionsenkodrar och STO

Robotisk harmonisk växelmotor med högprecisionsenkodrar och STO

● Introduktion

HAG robotisk harmonisk växelmotor är ett robotledsställdon särskilt utformat för robotapplikationer. Den inbyggda drivaren är integrerad i växelmotorns bas och den är utrustad med högprecisionsenkodrar—20-bitars upplösning på höghastighetssidan och 19-bitars på utgångssidan—vilket möjliggör fullständig sluten reglering. Tillvalsfunktioner för STO och broms finns tillgängliga för att säkerställa säkrare drift av utrustningen.
Kontakta oss

Funktioner

  Valfria STO- och bromsfunktioner finns tillgängliga, vilket ger förbättrad driftsäkerhet.

Den integrerade allt-i-ett-designen är lättare jämfört med traditionella harmoniska ställdon med externa drivare.

  Utrustad med en 20-bitars enkoder, vilket möjliggör jämnare rörelse, högre precision och lägre fel, och uppnår sluten reglering med hög noggrannhet.

Använder en harmonisk växel med hög precision, vilket ger överlägsen repeterbarhet och riktningsväxling utan fördröjning.

  Har en hålaxeldesign, vilket gör kabeldragning och kabelhantering mer bekvämt.

Stöder dubbla 24V digitala in- och utgångar, tillsammans med ±10V analogt gränssnitt för flexibel styrningsintegration.

Kompatibel med flera kommunikationsprotokoll, inklusive EtherCAT (CiA402), CANopen (CiA402), CAN-FD och RS485 Modbus.

 Tillhandahåller USB-felsökningsgränssnitt med realtidsåtkomst till positions-, hastighets- och strömloopar, vilket möjliggör justering av PID-parametrar och övervakning av drivarenhetens status.

 Stöder flera driftlägen, inklusive profilmoment, hastighet, position, cyklisk synkron position/hastighet/ström, analog styrning och referenskörningsläge.

Utrustad med avancerad tröghetsidentifiering för varierande lastförhållanden, vilket förbättrar systemets anpassningsförmåga och prestanda.

 Integrerade omfattande skyddsfunktioner såsom STO, över-/underspänning, överström, övertemperatur, följfel, synkroniseringsfel och kommunikationsfel.

 Utformad för tillförlitlig drift i industriella miljöer, med vibrationsbeständighet, hög isolationsprestanda och kapslingsklass upp till IP40.

Specifikation

Blad 1

HAG-11 harmonisk växelmotor tekniska data
Reduktionsförhållande5181101
DC-busspänning 48VDCTopplocksmomentN.m11.41518
Nominellt vridmomentN.m4.66.27.3
Maximal hastighetrpm885645
Märkvarvtalrpm593730
Nominellt varvtalArms3.352.782.67
MärkströmArms1.501.281.20
MomentkonstantN.mArms3.064.866.06
Motorns fas-till-fas-resistansOhm(20℃)2.56
Motorns fas-till-fas-induktansmH1.8
Motorns mot-EMK-konstantVms/krpm9.5
Absolut enkoderEnkodertyp
Absolutvärde BISS-C-protokoll
Enkoderns upplösning (utgång)bitEnvarv: 2²⁰ (1,048,576); flervarv: 2¹² (4,096)
Positioneringsnoggrannhetbågsek≤75
Ovanstående är standardvärden; enkelriktad positioneringsnoggrannhet på ≤20 kan anpassas.
Repeterbarhetbågsek≤10
Lutningsstyvhetx10°N.mrad8
Torsionsstyvhetx10°N.m/rad0.46                             0.6
Hållbroms vid strömavbrott (motorsida)N.m≥0.2
Rotorns tröghetsmomentUtan bromskg*m²1.86*10^-5
Med bromskg*m²1.94*10^-5
MassaUtan bromsKg0.51
Med bromsKg0.55
Motorns polparPol10
MomentsensorMärkområdeNm-25-0-25Nm
Slutlig överbelastning%F.S.200%
Säkerhetsöverbelastning%F.S.150%
Temperaturdrift%F.S.±0.2%F.S./10℃
Känslighetens temperaturdrift%F.S.±0.1%F.S./10℃
Kraftöverföringsupplösning%F.S.<0.2%
MomentfluktuationNm<0.2
Ickelinjärt fel%F.S.±0.2%F.S.
SamplingsfrekvenskHz8K


Blad 2

H A G -14 harmonisk ledmotor datablad
Reduktionsförhållande5181101
DC-busspänning 48VDCTopplocksmomentN.m232935
Nominellt vridmomentN.m10.516.521
Maximal hastighetrpm986250
Märkvarvtalrpm593730
Nominellt varvtalArms6.395.074.91
MärkströmArms2.922.892.95
MomentkonstantN.mArms3.605.717.13
Motorns fas-till-fas-resistansOhm(20℃)0.89
Motorns fas-till-fas-induktansmH1.67
Motorns mot-EMK-konstantVms/krpm7
Absolut enkoderEnkodertyp
Absolutvärde BISS-C-protokoll
Enkoderns upplösning (utgång)bitEnvarv: 2²⁰ (1,048,576); flervarv: 2¹² (4,096)
Positioneringsnoggrannhetbågsek≤75
Ovanstående är standardvärden; enkelriktad positioneringsnoggrannhet på ≤20 kan anpassas.
Repeterbarhetbågsek≤10
Lutningsstyvhetx10°N.mrad8
Torsionsstyvhetx10°N.m/rad0.46                             0.6
Hållbroms vid strömavbrott (motorsida)N.m≥0.65
Rotorns tröghetsmomentUtan bromskg*m²3.52*10^-5
Med bromskg*m²3.76*10^-5
MassaUtan bromsKg0.875
Med bromsKg0.92
Motorns polparPol16
MomentsensorMärkområdeNm-35-0-35Nm
Slutlig överbelastning%F.S.200%
Säkerhetsöverbelastning%F.S.150%
Temperaturdrift%F.S.±0.2%F.S./10℃
Känslighetens temperaturdrift%F.S.±0.1%F.S./10℃
Kraftöverföringsupplösning%F.S.<0.2%
MomentfluktuationNm<0.2
Ickelinjärt fel%F.S.±0.2%F.S.
SamplingsfrekvenskHz8K


Blad 3

H A G -17 strain wave-motor
Reduktionsförhållande5181101
DC-busspänning 48VDCTopplocksmomentN.m232935
Nominellt vridmomentN.m10.516.521
Maximal hastighetrpm986250
Märkvarvtalrpm593730
Nominellt varvtalArms6.395.074.91
MärkströmArms2.922.892.95
MomentkonstantN.mArms3.605.717.13
Motorns fas-till-fas-resistansOhm(20℃)0.89
Motorns fas-till-fas-induktansmH1.67
Motorns mot-EMK-konstantVms/krpm7
Absolut enkoderEnkodertyp
Absolutvärde BISS-C-protokoll
Enkoderns upplösning (utgång)bitEnvarv: 2²⁰ (1,048,576); flervarv: 2¹² (4,096)
Positioneringsnoggrannhetbågsek≤75
Ovanstående är standardvärden; enkelriktad positioneringsnoggrannhet på ≤20 kan anpassas.
Repeterbarhetbågsek≤10
Lutningsstyvhetx10°N.mrad8
Torsionsstyvhetx10°N.m/rad0.46                             0.6
Hållbroms vid strömavbrott (motorsida)N.m≥0.65
Rotorns tröghetsmomentUtan bromskg*m²3.52*10^-5
Med bromskg*m²3.76*10^-5
MassaUtan bromsKg0.875
Med bromsKg0.92
Motorns polparPol16
MomentsensorMärkområdeNm-35-0-35Nm
Slutlig överbelastning%F.S.200%
Säkerhetsöverbelastning%F.S.150%
Temperaturdrift%F.S.±0.2%F.S./10℃
Känslighetens temperaturdrift%F.S.±0.1%F.S./10℃
Kraftöverföringsupplösning%F.S.<0.2%
MomentfluktuationNm<0.2
Ickelinjärt fel%F.S.±0.2%F.S.
SamplingsfrekvenskHz8K


Blad 4

HAG-20 harmoniskt drivställdon
Reduktionsförhållande5181101121
DC-busspänning 48VDCTopplocksmomentN.m5283104111
Nominellt vridmomentN.m26425363
Maximal hastighetrpm98625041
Märkvarvtalrpm59373025
Nominellt varvtalArms17.0117.0917.1815.30
MärkströmArms8.508.658.758.68
MomentkonstantN.mArms3.064.866.057.25
Motorns fas-till-fas-resistansOhm(20℃)0.18
Motorns fas-till-fas-induktansmH0.45
Motorns mot-EMK-konstantVms/krpm7.7
Absolut enkoderEnkodertyp
Absolutvärde BISS-C-protokoll
Enkoderns upplösning (utgång)bitEnvarv: 2²⁰ (1,048,576); flervarv: 2¹² (4,096)
Positioneringsnoggrannhetbågsek≤75
Ovanstående är standardvärden; enkelriktad positioneringsnoggrannhet på ≤20 kan anpassas.
Repeterbarhetbågsek≤10
Lutningsstyvhetx10°N.mrad24
Torsionsstyvhetx10°N.m/rad1.8                              2.3
Hållbroms vid strömavbrott (motorsida)N.m≥1
Rotorns tröghetsmomentUtan bromskg*m²8.81*10^-5
Med bromskg*m²9.47*10^-5
MassaUtan bromsKg1.43
Med bromsKg1.51
Motorns polparPol16
MomentsensorMärkområdeNm-140-0-140Nm
Slutlig överbelastning%F.S.200%
Säkerhetsöverbelastning%F.S.150%
Temperaturdrift%F.S.±0.2%F.S./10℃
Känslighetens temperaturdrift%F.S.±0.1%F.S./10℃
Kraftöverföringsupplösning%F.S.<0.2%
MomentfluktuationNm<0.2
Ickelinjärt fel%F.S.±0.2%F.S.
SamplingsfrekvenskHz8K


Blad 5

H A G -25 harmoniskt ställdon
Reduktionsförhållande5181101121
DC-busspänning 48VDCTopplocksmomentN.m100158195235
Nominellt vridmomentN.m5485106127
Maximal hastighetrpm78494033
Märkvarvtalrpm59373025
Nominellt varvtalArms27.9827.8427.5527.72
MärkströmArms14.0513.9313.9313.93
MomentkonstantN.mArms3.846.107.619.12
Motorns fas-till-fas-resistansOhm(20℃)0.1
Motorns fas-till-fas-induktansmH0.56
Motorns mot-EMK-konstantVms/krpm8
Absolut enkoderEnkodertyp
Absolutvärde BISS-C-protokoll
Enkoderns upplösning (utgång)bitEnvarv: 2²⁰ (1,048,576); flervarv: 2¹² (4,096)
Positioneringsnoggrannhetbågsek≤75
Ovanstående är standardvärden; enkelriktad positioneringsnoggrannhet på ≤20 kan anpassas.
Repeterbarhetbågsek≤10
Lutningsstyvhetx10°N.mrad38
Torsionsstyvhetx10°N.m/rad3.4                             4.6
Hållbroms vid strömavbrott (motorsida)N.m≥2
Rotorns tröghetsmomentUtan bromskg*m²1.33*10^-4
Med bromskg*m²1.45*10^-4
MassaUtan bromsKg2.43
Med bromsKg2.54
Motorns polparPol16
MomentsensorMärkområdeNm-250-0-250Nm
Slutlig överbelastning%F.S.200%
Säkerhetsöverbelastning%F.S.150%
Temperaturdrift%F.S.±0.2%F.S./10℃
Känslighetens temperaturdrift%F.S.±0.1%F.S./10℃
Kraftöverföringsupplösning%F.S.<0.2%
MomentfluktuationNm<0.2
Ickelinjärt fel%F.S.±0.2%F.S.
SamplingsfrekvenskHz8K


Blad 6

HAG 32 harmoniskt reducerställdon
Reduktionsförhållande51101161
DC-busspänning 48VDCTopplocksmomentN.m218380430
Nominellt vridmomentN.m124247300
Maximal hastighetrpm552817
Märkvarvtalrpm432214
Nominellt varvtalArms45.8240.3328.63
MärkströmArms23.9824.1218.38
MomentkonstantN.mArms5.1710.2416.33
Motorns fas-till-fas-resistansOhm(20℃)0.067
Motorns fas-till-fas-induktansmH0.46
Motorns mot-EMK-konstantVms/krpm10
Absolut enkoderEnkodertyp
Absolutvärde BISS-C-protokoll
Enkoderns upplösning (utgång)bitEnvarv: 2²⁰ (1,048,576); flervarv: 2¹² (4,096)
Positioneringsnoggrannhetbågsek≤75
Ovanstående är standardvärden; enkelriktad positioneringsnoggrannhet på ≤20 kan anpassas.
Repeterbarhetbågsek≤10
Lutningsstyvhetx10°N.mrad95
Torsionsstyvhetx10°N.m/rad7.6                              9.9
Hållbroms vid strömavbrott (motorsida)N.m≥4.2
Rotorns tröghetsmomentUtan bromskg*m²8.84*10^-4
Med bromskg*m²9.24*10^-4
MassaUtan bromsKg4.57
Med bromsKg4.8
Motorns polparPol16
MomentsensorMärkområdeNm-500-0-500Nm
Slutlig överbelastning%F.S.200%
Säkerhetsöverbelastning%F.S.150%
Temperaturdrift%F.S.±0.2%F.S./10℃
Känslighetens temperaturdrift%F.S.±0.1%F.S./10℃
Kraftöverföringsupplösning%F.S.<0.2%
MomentfluktuationNm<0.2
Ickelinjärt fel%F.S.±0.2%F.S.
SamplingsfrekvenskHz8K


Blad 7

HAG-40 harmonisk precisionsmotor
Reduktionsförhållande5181101121161
DC-busspänning 48VDCTopplocksmomentN.m405641702762800
Nominellt vridmomentN.m216345430515557
Maximal hastighetrpm4931252116
Märkvarvtalrpm3522181511
Nominellt varvtalArms59.6259.4152.1847.2837.30
MärkströmArms31.8031.9831.9631.9525.97
MomentkonstantN.mArms6.7910.7913.4516.1221.45
Motorns fas-till-fas-resistansOhm(20℃)0.05
Motorns fas-till-fas-induktansmH0.35
Motorns mot-EMK-konstantVms/krpm13.5
Absolut enkoderEnkodertyp
Absolutvärde BISS-C-protokoll
Enkoderns upplösning (utgång)bitEnvarv: 2²⁰ (1,048,576); flervarv: 2¹² (4,096)
Positioneringsnoggrannhetbågsek≤75
Ovanstående är standardvärden; enkelriktad positioneringsnoggrannhet på ≤20 kan anpassas.
Repeterbarhetbågsek≤10
Lutningsstyvhetx10°N.mrad175
Torsionsstyvhetx10°N.m/rad14                              18.6
Hållbroms vid strömavbrott (motorsida)N.m≥6
Rotorns tröghetsmomentUtan bromskg*m²1.6*10^-3
Med bromskg*m²1.67*10^-3
MassaUtan bromsKg7.49
Med bromsKg7.8
Motorns polpar Pol16


Fråga:

Vad är den harmoniska ledmodulen i HAG-serien? Vilka applikationer används den för?

Svar:
HAG-serien är en högintegrerad harmonisk drivaktuator / harmonisk växelmotor-modul utvecklad av HONPINE. Den integrerar en harmonisk reduktionsväxel, ramlös momentmotor, servodrivning och enkoder i en enda kompakt struktur. Tillvalskomponenter inkluderar en broms och en momentsensor, vilket möjliggör en helt integrerad driv- och styrningslösning.

Applikationsscenarier inkluderar:
Hals, övre extremitet, midja, höftled och knäled på humanoida robotar, samt kollaborativa robotarmar, medicinska robotarmar, specialrobotar och AGV:er.

Modelltäckning:
Totalt 7 modeller — HAG-11, 14, 17, 20, 25, 32 och 40 — med momentintervall från 4.6 N·m till 556 N·m.
Fråga:

Vad är den viktigaste skillnaden mellan HAG-serien och konventionella aktuator-moduler med harmonisk växel?

Svar:
Den viktigaste särskiljande faktorn är den integrerade arkitekturen för vridmomentsavkänning.

Alla modeller i HAG-serien kan utrustas med en inbyggd vridmomentsensor, vilket möjliggör kraftstyrning med sluten återkoppling. Versioner både med och utan vridmomentsavkänning har samma mekaniska mått, vilket gör att kunderna kan byta fritt utan omkonstruktion.

Vridmomentsensorn är inbyggd i leden, vilket eliminerar begränsningar från externa kraftsensorer och stöder kontinuerlig obegränsad rotation i 360° utan kabelstörningar.

Däremot förlitar sig traditionella lösningar på externa vridmomentsensorer eller uppskattning av motorström, vilka påverkas kraftigt av friktion och termisk drift, vilket leder till bristande konsekvens i kraftstyrningen.
Fråga:

Vilka styrningslägen stöder HAG-seriens harmoniska aktuator?

Svar:
HAG-serien stöder fyra huvudsakliga styrningslägen:

Strömläge
Hastighetsläge
Positionsläge
Momentläge (sluten kraftstyrning baserad på inbyggd momentsensor)

Den stöder även de cykliska synkrona lägena CSP / CST / CSV och är fullt kompatibel med drivprofilen CiA 402.
Fråga:

Vilka kommunikationsprotokoll stöds för hag harmoniska växelmotorer?

Svar:
HAG-serien stöder:

EtherCAT
CAN
CAN-FD

Den erbjuder hög kompatibilitet, vilket gör att kunder kan byta från andra varumärken utan att behöva omkonstruera sin styrarkitektur.
Fråga:

Vilka är noggrannhetsspecifikationerna för hag harmoniska aktuatorer?

Svar:
Parameter Typiskt värde
Positioneringsnoggrannhet ≤ 10 arcsec (beroende på modell)
Repeterbar positioneringsnoggrannhet ≤ 2 arcsec (beroende på modell)

Prestandan varierar beroende på modell och utväxlingsförhållande. Till exempel erbjuder HAG-17 en positioneringsnoggrannhet på ≤ ±20 arcsec och en repeterbarhet på ≤ ±5 arcsec.
Fråga:

Vilka integrationsalternativ finns tillgängliga för harmonic drive-ställdon?

Svar:
HAG-serien stöder flera valfria integrationer:
Momentsensor: möjliggör kraftreglering i sluten slinga
Elektromagnetisk broms: för hållning vid strömavbrott
Högprecisa dubbla encoders: 20-bitars (motorsida) + 19-bitars (utgångssida)
Säkerhetsfunktion STO (säkert frånkopplat moment)
I/O-gränssnitt: två integrerade terminaler för anslutning av externa signaler
Fråga:

Hur väljer man rätt HAG-modell av harmonisk växelmotor för olika tillämpningar?

Svar:
Den kompletta HAG-serien täcker olika vridmomentsnivåer. Modellvalet bör baseras på belastningskraven för varje robotled:
Modell Användningsområde
HAG-11 / 14 / 17 Hals, övre extremitet, fingerfärdig hand, handled
HAG-20 / 25 Midja, axelled
HAG-32 / 40 Höftled, knäled (belastningsbärande leder med högt vridmoment)