1 權(quán)衡：轉(zhuǎn)矩密度 VS 尺寸

　　如何在不增加機(jī)器人電機(jī)尺寸的情況下增加轉(zhuǎn)矩?這是我們?cè)谟?jì)算機(jī)器人關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)矩要求時(shí)，需要權(quán)衡的一個(gè)點(diǎn)。

　　在用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的無框電機(jī)中，轉(zhuǎn)矩隨電機(jī)長度的增加或直徑的平方增加而增加。為了獲得移動(dòng)和承受大負(fù)載所需的轉(zhuǎn)矩，最常用的方法是使用直徑較大的機(jī)器人電機(jī)，而不是較長的電機(jī)，因?yàn)檩^長的電機(jī)會(huì)增加關(guān)節(jié)尺寸，難以集成到設(shè)計(jì)中。

　　但電機(jī)直徑過大也會(huì)造成一定限制。速度和轉(zhuǎn)矩額定值與諧波減速機(jī)是配合使用的，諧波減速機(jī)又稱應(yīng)變波減速機(jī)，通常用于保持機(jī)器人關(guān)節(jié)緊湊和消除齒隙。但這些減速機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)只是在現(xiàn)有設(shè)計(jì)的有限范圍內(nèi)發(fā)揮作用。直徑過大的電機(jī)是否能夠在尺寸、重量和性能方面都經(jīng)過優(yōu)化的機(jī)器人關(guān)節(jié)上工作?另外，開發(fā)周期更長、成本更高，也會(huì)導(dǎo)致性能上的妥協(xié)。

　　2 權(quán)衡：速度 VS 轉(zhuǎn)矩

　　諧波減速機(jī)系統(tǒng)除了結(jié)構(gòu)緊湊、齒隙小外，其固有的傳動(dòng)比也相對(duì)較高，減速比通常在30:1到320:1不等。諧波減速機(jī)系統(tǒng)的高傳動(dòng)比有利于高慣性負(fù)載的平穩(wěn)加速/ 減速，和精確定位，但犧牲了速度。

　　工業(yè)流程的速度是一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)，所以機(jī)器人工程師致力于提高移動(dòng)負(fù)載的精確性和快速性。在配有諧波減速機(jī)的機(jī)器人關(guān)節(jié)中，這意味著需使用能夠提供高輸入速度(大約4, 000rpm 或更高) 的電機(jī)。問題在于，大多數(shù)無框電機(jī)在接近額定轉(zhuǎn)速范圍的上限時(shí)，會(huì)迅速損失轉(zhuǎn)矩。

　　3 權(quán)衡：溫度 VS 性能

　　機(jī)器人電機(jī)需要足夠的轉(zhuǎn)矩和速度。我們可以將這些因素定義為電機(jī)的整體運(yùn)動(dòng)控制性能。而這種性能取決于電機(jī)的電磁效率。電機(jī)會(huì)通過繞組散熱的形式損失一部分電磁能。在給定電流下，高效率電機(jī)性能更強(qiáng)、工作溫度更低，低效率電機(jī)則相反。

　　高轉(zhuǎn)矩和高速度要求電機(jī)消耗更高的電流，從而導(dǎo)致溫度升高。大多數(shù)機(jī)器人電機(jī)的最高額定繞組溫度為125o C 到155 o C(環(huán)境溫度+溫升)。在協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用中，這樣的高溫可能會(huì)對(duì)人體造成傷害，因此通常會(huì)對(duì)這類電機(jī)進(jìn)行降額。

　　同時(shí)，當(dāng)繞組溫度遠(yuǎn)低于125 oC，但仍然相對(duì)較高時(shí)，會(huì)對(duì)減速機(jī)和其他部件產(chǎn)生一定的危害。當(dāng)線圈溫度上升至85 oC 以上時(shí)，潤滑脂潤滑性能會(huì)變差，導(dǎo)致減速機(jī)提前發(fā)生磨損并可能無法維持位置公差。高溫還可能導(dǎo)致電子元件失靈甚至燒毀。每個(gè)部件都是相互聯(lián)系的，一個(gè)部件因高溫而失靈，機(jī)器人也會(huì)隨之故障。

　　然而，尺寸、轉(zhuǎn)矩或速度三者之間的“犧牲”與“妥協(xié)”真的在所難免嗎?

　　4 TBM2G：對(duì)妥協(xié)說“不”

　　科爾摩根對(duì)于滿足不同應(yīng)用場景機(jī)器人的性能優(yōu)化需求的腳步從未停止。經(jīng)過多年研究，科爾摩根專為機(jī)器人應(yīng)用打造了新一代無框力矩電機(jī)——TBM2G隆重推出， 幫助用戶對(duì)妥協(xié)說不!

　　TBM2G專為解決機(jī)器人特有的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)、性能要求和可擴(kuò)展性要求而進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)計(jì)，力求消除所有權(quán)衡取舍，幫助您構(gòu)建更緊湊、更精確和更強(qiáng)大的機(jī)器人。

　　TBM2G無框力矩電機(jī)的性能特點(diǎn)包括：

　　? 采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，優(yōu)化后可與常用諧波減速機(jī)配對(duì)， 無需昂貴的定制成本，同時(shí)盡量對(duì)整體關(guān)節(jié)尺寸進(jìn)行優(yōu)化;

　　? 電機(jī)的電磁封裝經(jīng)過優(yōu)化，長度更短、重量更輕， 可以滿足3～15公斤級(jí)協(xié)作機(jī)器人的速度和轉(zhuǎn)矩要求;

　　? 電機(jī)軸向長度短、外徑小且通孔尺寸大，簡化了下一代機(jī)器人的復(fù)雜設(shè)計(jì);

　　? 先進(jìn)的材料和創(chuàng)新的繞組工藝可以在廣泛的速度和負(fù)載要求下，提供一致的性能;

　　? 可選集成霍爾傳感器，能夠提供換相反饋而不增加電機(jī)總長度;

　　? 多標(biāo)準(zhǔn)的熱敏傳感器選項(xiàng)，能夠與機(jī)器人市場上最流行的驅(qū)動(dòng)器協(xié)同工作;

　　? 經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，可在線圈溫度不超過85oC 的情況下，提供卓越的性能，確保潤滑脂、電子元件和其他機(jī)器人關(guān)節(jié)部件達(dá)到最大壽命。

新一代無框力矩電機(jī)——TBM2G

　　TBM2G 專為解決機(jī)器人特有的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)、性能要求和可擴(kuò)展性要求而進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)計(jì)

　　5 消除更多妥協(xié)選項(xiàng)

　　從理論上來說，解決前文的三個(gè)權(quán)衡點(diǎn)僅需要用戶的一次讓步：為定制電機(jī)或減速機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開發(fā)、原型設(shè)計(jì)和生產(chǎn)付費(fèi)。然而，TBM2 G可以讓用戶無需做任何讓步。

　　科爾摩根TBM2G無框力矩電機(jī)是歷經(jīng)數(shù)年潛心研發(fā)和測(cè)試，并吸取全球客戶反饋后推出的新一代力矩電機(jī)， 能以更高水平的性能、可擴(kuò)展性和設(shè)計(jì)靈活性助力用戶應(yīng)對(duì)最苛刻的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。現(xiàn)在，用戶可以在最緊湊、最輕巧的電磁組件中，以高水平轉(zhuǎn)矩性能將機(jī)器和機(jī)器人創(chuàng)新理念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。TBM2G——為機(jī)器人匠心打造，助力用戶自信開拓市場。