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雷尼紹與RLS聯(lián)手推動(dòng)機(jī)器人變革

2020-12-24 來(lái)源：-- 作者：-

協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展改變了我們的世界，而體積更小、功能更強(qiáng)大的電機(jī)正是其需要的關(guān)鍵部件。

一家領(lǐng)先的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器制造商TQ-RoboDrive，則成為了這場(chǎng)科技革命的先鋒。

背景

協(xié)作機(jī)器人的變革將改變老年人的輔助護(hù)理方式，人們與工作環(huán)境的互動(dòng)方式，甚至外科醫(yī)生施行心臟手術(shù)的方式。

RLS d.o.o.是雷尼紹的關(guān)聯(lián)公司，它與德國(guó)TQ-RoboDrive公司（TQ集團(tuán)的下屬企業(yè)之一）有多年的密切合作伙伴關(guān)系。

TQ-RoboDrive生產(chǎn)多種用于協(xié)作機(jī)器人的無(wú)框空心軸定子-轉(zhuǎn)子套件（ILM系列），有效載荷高達(dá)20 kg。還生產(chǎn)各種框架式空心軸和實(shí)心軸伺服電機(jī)，這些電機(jī)結(jié)合了TQ-RoboDrive無(wú)框伺服套件的卓越電機(jī)設(shè)計(jì)與空間優(yōu)化的外殼。

RLS向TQ-RoboDrive提供AksIM™絕對(duì)式離軸（空心軸）磁編碼器，以及OnAxis™磁編碼器。同雷尼紹聯(lián)手，RLS成功調(diào)整AksIM™編碼器滿(mǎn)足了TQ-RoboDrive更加嚴(yán)苛的尺寸和性能要求，助力其打造先進(jìn)的協(xié)作機(jī)器人。

挑戰(zhàn)

現(xiàn)代的協(xié)作機(jī)器人趨向于仿人形設(shè)計(jì)，并且需要使用緊湊、輕巧、具有高轉(zhuǎn)矩密度的電動(dòng)關(guān)節(jié)。

當(dāng)要求機(jī)器人將負(fù)載的重物舉高時(shí)，電機(jī)汲取的電流將大幅增加。這樣的操作任務(wù)可能會(huì)導(dǎo)致扭矩過(guò)載（扭矩過(guò)大）。

重型電機(jī)（超過(guò)500 g）可以毫不費(fèi)力地吸收過(guò)載時(shí)產(chǎn)生的多余熱量，而輕型電機(jī)則有燒毀的風(fēng)險(xiǎn)。TQ-RoboDrive電機(jī)可承受30秒的3倍額定過(guò)載，這是行業(yè)的基準(zhǔn)。

TQ-RoboDrive電機(jī)重量輕、扭矩大，這種特性在外骨骼機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用中非常重要。正是高扭矩、重量輕（即高轉(zhuǎn)矩密度）的優(yōu)點(diǎn)使TQ-RoboDrive電機(jī)系統(tǒng)從眾多其他電機(jī)制造商的產(chǎn)品中脫穎而出。

TQ-RoboDrive曾經(jīng)在尋找一種高精度磁編碼器解決方案，用于為機(jī)器人設(shè)計(jì)重量超輕的無(wú)框電機(jī)。這個(gè)方案需要使用市場(chǎng)上沒(méi)有的新型微型絕對(duì)式磁編碼器。

TQ-RoboDrive公司工業(yè)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品部負(fù)責(zé)人Ulrich Kerber解釋說(shuō)：

“我們一直在思考未來(lái)機(jī)器人技術(shù)將如何發(fā)展，我們的一種猜想是機(jī)器人將變得越來(lái)越小。我們已有小型電機(jī)（ILM25和ILM38），但是要找到合適的附件組件（例如編碼器）卻相當(dāng)困難。由于市場(chǎng)上沒(méi)有滿(mǎn)足我們需求的產(chǎn)品，于是我們聯(lián)系了RLS和雷尼紹，并跟他們說(shuō)，我們需要一個(gè)外徑不超過(guò)28 mm，但空心軸直徑至少要達(dá)到5 mm的編碼器。”

解決方案

TQ-RoboDrive向RLS和雷尼紹尋求解決方案。在此之前，RLS已向TQ-RoboDrive提供AksIM編碼器用于其他大直徑電機(jī)；為滿(mǎn)足此次的圓磁柵直徑要求，RLS承諾設(shè)計(jì)和制造一款新型號(hào)。

Kerber先生回憶說(shuō)：“RLS和雷尼紹認(rèn)為這個(gè)項(xiàng)目挑戰(zhàn)很大，但是他們非常愿意接受這項(xiàng)挑戰(zhàn)。”

他們對(duì)現(xiàn)有的AksIM技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，以滿(mǎn)足電機(jī)的嚴(yán)苛要求，比如更大的溫度范圍、更高的抗雜散磁場(chǎng)干擾性，以及更簡(jiǎn)便的安裝方式。

TQ-RoboDrive電機(jī)包含若干主要組件：定子和轉(zhuǎn)子、安全制動(dòng)器和編碼器。所有組件都安裝在一個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊的電機(jī)外殼內(nèi)。編碼器位于電機(jī)后端，而且每個(gè)組件的直徑各不相同。

裝配順序非常重要，因?yàn)榘踩苿?dòng)器會(huì)產(chǎn)生雜散磁場(chǎng)，因此編碼器必須安裝在制動(dòng)器后面，以屏蔽編碼器磁環(huán)。

“最終，他們?cè)O(shè)計(jì)出一款完美適合我們的ILM25和ILM38電機(jī)尺寸的傳感器，從而為框架式空心軸電機(jī)和無(wú)框伺服套件提供了一個(gè)完整的驅(qū)動(dòng)解決方案。他們完美地滿(mǎn)足了我們的要求”，Kerber先生總結(jié)道。

結(jié) 果

與RLS及雷尼紹之間的合作伙伴關(guān)系幫助TQ-RoboDrive擴(kuò)展了產(chǎn)品種類(lèi)，得以針對(duì)機(jī)器人應(yīng)用推出市場(chǎng)上轉(zhuǎn)矩密度最高的伺服電機(jī)。TQ-RoboDrive與其供應(yīng)商之間的密切合作使其客戶(hù)獲益頗多，因?yàn)檫@樣可以更快地解決問(wèn)題，提供更好的技術(shù)支持和更優(yōu)質(zhì)的客戶(hù)服務(wù)。

Ulrich Kerber進(jìn)一步解釋了在機(jī)器人領(lǐng)域建立合作和行業(yè)伙伴關(guān)系的重要性：

“雖然協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)仍然相對(duì)較小，但是每年都呈動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)。在這個(gè)領(lǐng)域，我認(rèn)為供應(yīng)商和客戶(hù)之間需要持續(xù)對(duì)話(huà)，齊力推動(dòng)最新趨勢(shì)發(fā)展，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。選擇一個(gè)可靠的編碼器合作伙伴非常重要。市場(chǎng)上的技術(shù)繁雜多樣，而我們要選擇的是適合我們的電機(jī)的最優(yōu)技術(shù)。同RLS和雷尼紹建立合作關(guān)系的好處之一是，他們?cè)谑袌?chǎng)上占有重要地位，而且產(chǎn)品知名度很高。TQ-RoboDrive可以隨時(shí)聯(lián)系RLS和雷尼紹尋求技術(shù)支持，因而故障排查非常便捷。”

TQ集團(tuán)簡(jiǎn)介

TQ集團(tuán)由Detlef Schneider和Rudiger Stahl于1994年成立。TQ，代表技術(shù)和質(zhì)量，為眾多行業(yè)提供電子工程解決方案，而且可以在產(chǎn)品生命周期的所有階段為客戶(hù)提供幫助。TQ集團(tuán)還是一個(gè)生產(chǎn)服務(wù)

(E2MS) 提供商，榮獲有無(wú)數(shù)創(chuàng)新和設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)。

TQ-RoboDrive的技術(shù)起源于德國(guó)航空航天中心 (German Aerospace Center, DLR) 下屬的機(jī)器人學(xué)和機(jī)電學(xué)研究所 (Institute for Robotics and Mechatronics)。DLR的研究者們開(kāi)發(fā)了一種新型無(wú)框電機(jī)技術(shù) — 一種具有出色的功率密度和高扭矩，結(jié)構(gòu)緊湊且質(zhì)量輕巧的伺服電機(jī)。

這種電機(jī)速度穩(wěn)定性?xún)?yōu)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快且熱連通性好，是一種非常適合機(jī)器人應(yīng)用的開(kāi)創(chuàng)性技術(shù)。現(xiàn)在，TQ-RoboDrive的電機(jī)解決方案可用于機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人、醫(yī)療技術(shù)、航空航天設(shè)備、機(jī)械工程、激光技術(shù)和光學(xué)設(shè)備領(lǐng)域中要求苛刻的應(yīng)用。

詳情請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：www.renishaw.com.cn/encoders

關(guān)于雷尼紹

雷尼紹是世界領(lǐng)先的工程科技公司之一，在精密測(cè)量和醫(yī)療保健領(lǐng)域擁有專(zhuān)業(yè)技術(shù)。公司向眾多行業(yè)和領(lǐng)域提供產(chǎn)品和服務(wù) — 從飛機(jī)引擎、風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)制造，到口腔和腦外科醫(yī)療設(shè)備等。此外，它還在全球增材制造（也稱(chēng)3D打印）領(lǐng)域居領(lǐng)導(dǎo)地位，是一家設(shè)計(jì)和制造工業(yè)用增材制造設(shè)備（通過(guò)金屬粉末“打印”零件）的公司。

雷尼紹集團(tuán)目前在37個(gè)國(guó)家/地區(qū)設(shè)有79個(gè)分支機(jī)構(gòu)，員工逾4,000人，其中2,500余名員工在英國(guó)本土工作。公司的大部分研發(fā)和制造均在英國(guó)本土進(jìn)行，在截至2020年6月的2020財(cái)年，雷尼紹實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入5.10億英鎊，其中94%來(lái)自出口業(yè)務(wù)。公司最大的市場(chǎng)為中國(guó)、美國(guó)、日本和德國(guó)。

了解詳細(xì)產(chǎn)品信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)雷尼紹網(wǎng)站：www.renishaw.com.cn

關(guān)注雷尼紹官方微信（雷尼紹Renishaw），隨時(shí)掌握相關(guān)前沿資訊：

（來(lái)源：雷尼紹）

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