[實用新型]減速裝置

有效

• 申請號: 200920150038.1
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN201410664Y
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 郝雙暉;郝明暉
• 申請（專利權）人: 浙江關西電機有限公司
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00;G05B19/04;H02P6/08
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王月玲;武玉琴

技術領域

本實用新型涉及一種減速裝置。

背景技術

減速器是一種動力傳達機構，利用齒輪的速度轉換器，將馬達的回轉數減速到所要的回轉數，并得到較大轉矩的機構。降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。速同時降低了負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。一般電機都有一個慣量數值。一般的減速器有斜齒輪減速器，包括平行軸斜齒輪減速器、蝸輪減速器、錐齒輪減速器、行星齒輪減速器、擺線針輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星摩擦式機械無級變速機等等。

現有的減速器在傳動時存在傳動誤差，輸入與輸出的比并不完全等于減速比。普通的交流伺服系統驅動減速器時，只能進行半閉環控制，即只能對電機進行閉環控制，經過減速器傳動后，存在傳動誤差，不適用于控制精度要求比較高的場合。為了實現全閉環控制，需要在減速器的輸出軸上裝傳感器，一般為編碼器。高精度的編碼器(如光電編碼器)價格高，而且對使用環境要求高，否則達不到高的精度或者容易損壞。交流伺服系統的電機上也裝有編碼器，這樣全閉環的減速裝置至少需要兩個編碼器，造成了全閉環減速裝置成本高。申請號為200410068821.5的文獻，提出了一個全閉環的減速系統，采用了光電編碼器和電位器檢測角度。光電編碼器價格高，并且對使用環境要求高，振動、灰塵對其影響很大。電位器檢測角度的精度很低，為接觸式傳感器，可靠性低，使用也不方便。申請號為200620013049的文獻公開了一個全閉環的伺服旋轉工作臺，在工作軸上安裝編碼器，成本高。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對現有技術的不足，提供了一種減速裝置，該減速裝置成本低、控制精度高、響應快；減速裝置的轉矩、轉速可控；方便實現網絡化、集成化控制；可以接受總控制器的指令，全閉環控制機械手臂動作。

本實用新型所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：

一種減速裝置，包括伺服電機和與其連接的減速機構，該減速機構由相互配合的主動件和從動件構成，伺服電機通過聯軸器與主動件相連，主動件與從動件配合，將伺服電機的動力輸入并減速后輸出，所述的伺服電機輸入軸和減速機構的輸出軸上分別設置有第一、第二位置檢測裝置，第一、第二位置檢測裝置輸入信號給伺服控制器，伺服控制器，控制伺服電機驅動減速機構運轉，將伺服電機動力輸入減速后輸出。

所述的減速機構可以采用多重結構形式，可以為蝸輪蝸桿減速機構或圓柱齒輪減速機構或圓錐齒輪減速機構或行星齒輪減速機構或皮帶輪減速機構或其組合。

根據實際需要，所述的伺服電機優選為交流伺服電機。

另外，所述的第一位置檢測裝置、伺服控制器和伺服電機一體設置。

所述伺服控制器包括數據處理單元、電機驅動單元和電流傳感器，所述數據處理單元接收輸入的指令信號、電流傳感器采集的電機輸入電流信號和第一、第二位置檢測裝置輸出的代表電機角度的信息，經過數據處理，輸出控制信號給所述的電機驅動單元，所述電機驅動單元根據所述的控制信號輸出合適的電壓給伺服電機，從而實現對伺服電機的精確控制。

所述數據處理單元包括機械環控制子單元、電流環控制子單元、PWM控制信號產生子單元和傳感器信號處理子單元；

所述傳感器信號處理子單元接收所述第一、第二位置檢測裝置輸出的代表電機角度的信息，將電機的角度傳輸給所述的機械環控制子單元；所述傳感器信號處理子單元還接收所述電流傳感器的檢測到的電流信號，經過A/D采樣后輸出給所述的電流環控制子單元；

所述機械環控制子單元根據接收到的指令信號和電機軸的轉動角度，經過運算得到電流指令，并輸出給所述的電流環控制子單元；

所述電流環控制子單元根據接收到的電流指令的電流傳感器輸出的電流信號，經過運算得到三相電壓的占空比控制信號，并輸出給所述的PWM控制信號產生子單元；

所述PWM控制信號產生子單元根據接收到的三相電壓的占空比控制信號，生成具有一定順序的六路PWM信號，分別作用于電機驅動單元。

所述電機驅動單元包括六個功率開關管，所述開關管每兩個串聯成一組，三組并聯連接在直流供電線路之間，每一開關管的控制端受PWM控制信號產生子單元輸出的PWM信號的控制，每一組中的兩個開關管分時導通。

所述數據處理單元為MCU，所述電機驅動單元為IPM模塊。