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雷尼紹與RLS聯(lián)手推動機器人變革

2020-12-25 來源：雷尼紹作者：-

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

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

背景

協(xié)作機器人的變革將改變老年人的輔助護理方式，人們與工作環(huán)境的互動方式，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TQ-RoboDrive公司（TQ集團的下屬企業(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)作機器人的無框空心軸定子-轉(zhuǎn)子套件（ILM系列），有效載荷高達20 kg。還生產(chǎn)各種框架式空心軸和實心軸伺服電機，這些電機結(jié)合了TQ-RoboDrive無框伺服套件的卓越電機設(shè)計與空間優(yōu)化的外殼。

RLS向TQ-RoboDrive提供AksIM™絕對式離軸（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™編碼器滿足了TQ-RoboDrive更加嚴苛的尺寸和性能要求，助力其打造先進的協(xié)作機器人。

挑戰(zhàn)

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

當(dāng)要求機器人將負載的重物舉高時，電機汲取的電流將大幅增加。這樣的操作任務(wù)可能會導(dǎo)致扭矩過載（扭矩過大）。

重型電機（超過500 g）可以毫不費力地吸收過載時產(chǎn)生的多余熱量，而輕型電機則有燒毀的風(fēng)險。TQ-RoboDrive電機可承受30秒的3倍額定過載，這是行業(yè)的基準。

TQ-RoboDrive電機重量輕、扭矩大，這種特性在外骨骼機器人和協(xié)作機器人應(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)點使TQ-RoboDrive電機系統(tǒng)從眾多其他電機制造商的產(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，用于為機器人設(shè)計重量超輕的無框電機。這個方案需要使用市場上沒有的新型微型絕對式磁編碼器。

TQ-RoboDrive公司工業(yè)驅(qū)動產(chǎn)品部負責(zé)人Ulrich Kerber解釋說：

“我們一直在思考未來機器人技術(shù)將如何發(fā)展，我們的一種猜想是機器人將變得越來越小。我們已有小型電機（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。由于市場上沒有滿足我們需求的產(chǎn)品，于是我們聯(lián)系了RLS和雷尼紹，并跟他們說，我們需要一個外徑不超過28 mm，但空心軸直徑至少要達到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；為滿足此次的圓磁柵直徑要求，RLS承諾設(shè)計和制造一款新型號。

Kerber先生回憶說：“RLS和雷尼紹認為這個項目挑戰(zhàn)很大，但是他們非常愿意接受這項挑戰(zhàn)。”

他們對現(xiàn)有的AksIM技術(shù)進行了改進，以滿足電機的嚴苛要求，比如更大的溫度范圍、更高的抗雜散磁場干擾性，以及更簡便的安裝方式。

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

裝配順序非常重要，因為安全制動器會產(chǎn)生雜散磁場，因此編碼器必須安裝在制動器后面，以屏蔽編碼器磁環(huán)。

“最終，他們設(shè)計出一款完美適合我們的ILM25和ILM38電機尺寸的傳感器，從而為框架式空心軸電機和無框伺服套件提供了一個完整的驅(qū)動解決方案。他們完美地滿足了我們的要求”，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擴展了產(chǎn)品種類，得以針對機器人應(yīng)用推出市場上轉(zhuǎn)矩密度最高的伺服電機。TQ-RoboDrive與其供應(yīng)商之間的密切合作使其客戶獲益頗多，因為這樣可以更快地解決問題，提供更好的技術(shù)支持和更優(yōu)質(zhì)的客戶服務(wù)。

Ulrich Kerber進一步解釋了在機器人領(lǐng)域建立合作和行業(yè)伙伴關(guān)系的重要性：

“雖然協(xié)作機器人市場仍然相對較小，但是每年都呈動態(tài)增長。在這個領(lǐng)域，我認為供應(yīng)商和客戶之間需要持續(xù)對話，齊力推動最新趨勢發(fā)展，應(yīng)對挑戰(zhàn)。選擇一個可靠的編碼器合作伙伴非常重要。市場上的技術(shù)繁雜多樣，而我們要選擇的是適合我們的電機的最優(yōu)技術(shù)。同RLS和雷尼紹建立合作關(guān)系的好處之一是，他們在市場上占有重要地位，而且產(chǎn)品知名度很高。TQ-RoboDrive可以隨時聯(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集團簡介

TQ集團由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提供幫助。TQ集團還是一個生產(chǎn)服務(wù)

(E2MS) 提供商，榮獲有無數(shù)創(chuàng)新和設(shè)計大獎。

TQ-RoboDrive的技術(shù)起源于德國航空航天中心 (German Aerospace Center, DLR) 下屬的機器人學(xué)和機電學(xué)研究所 (Institute for Robotics and Mechatronics)。DLR的研究者們開發(fā)了一種新型無框電機技術(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。

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

詳情請訪問：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，在精密測量和醫(yī)療保健領(lǐng)域擁有專業(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) — 從飛機引擎、風(fēng)力渦輪發(fā)電機制造，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3D打印）領(lǐng)域居領(lǐng)導(dǎo)地位，是一家設(shè)計和制造工業(yè)用增材制造設(shè)備（通過金屬粉末“打印”零件）的公司。

雷尼紹集團目前在37個國家/地區(qū)設(shè)有79個分支機構(gòu)，員工逾4,000人，其中2,500余名員工在英國本土工作。公司的大部分研發(fā)和制造均在英國本土進行，在截至2020年6月的2020財年，雷尼紹實現(xiàn)銷售收入5.10億英鎊，其中94%來自出口業(yè)務(wù)。公司最大的市場為中國、美國、日本和德國。

了解詳細產(chǎn)品信息，請訪問雷尼紹網(wǎng)站：www.renishaw.com.cn

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