Servomoteur d’articulation de robot industriel avec réducteur cycloïdal RV

Le réducteur RV (Rotary Vector) est une boîte de vitesses à deux étages de haute précision utilisant des mécanismes planétaires et cycloïdaux. L'arbre d'entrée entraîne un vilebrequin via des engrenages planétaires, provoquant un mouvement excentrique de l'disque cycloïdal et délivrant un couple élevé et une sortie à basse vitesse à travers la bride. Dans la automatisation industrielle, les réducteurs RV sont essentiels pour la précision des articulations — utilisés dans les articulations 1 à 4 pour des charges utiles ≤20 kg, et dans les six axes pour les bras plus lourds. Disponibles en série E (arbre plein) et série C (arbre creux), les modèles traditionnels nécessitent un étanchéité, une lubrification et un usinage. Nos réducteurs RV intégrés à la bride sont pré-étanchéifiés, pré-lubrifiés et pré-usinés en usine — prêts à être utilisés avec un servomoteur dès la sortie de la boîte.

Réducteur à engrenages RV

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Réducteur RV standard

Le réducteur RV (Rotary Vector) standard est un dispositif de réduction spécialement conçu pour les machines de précision. Il adopte un mécanisme d’engrenage différentiel fermé à deux étages composé d’une roue cycloïdale à galets et d’un train d’engrenages planétaires. Le réducteur lui-même est une structure de type ouvert; par conséquent, lors de l’application, une étanchéité par bride et un remplissage avec une graisse RV dédiée sont requis.

Dans le domaine des robots industriels, pour les bras robotisés avec une charge utile en bout de 20 kg ou moins, les réducteurs RV sont principalement appliqués à la base et aux articulations à forte charge du robot (généralement les articulations 1 à 4). Pour les bras robotisés avec une charge utile en bout supérieure à 20 kg, les six articulations (degrés de liberté) sont équipées de réducteurs RV. Le réducteur RV est un composant de transmission essentiel qui garantit la précision de positionnement des bras robotisés.

Selon les caractéristiques structurelles, les réducteurs RV standard peuvent être classés en:Série E standard: structure à arbre plein,Série C standard: structure à arbre creux

Brèves instructions d’utilisation

La série E standard et la série C standard sont toutes deux des structures ouvertes sans étanchéité par bride. Après l’achat, les clients doivent réaliser l’étanchéité par bride et injecter une graisse lubrifiante RV dédiée. En outre, l’arbre d’entrée plein fourni en usine doit être réusiné (alésage de l’arbre et usinage de la rainure de clavette) selon les spécifications de l’arbre d’entrée moteur du client.
Notre société peut fournir des services de réusinage secondaire personnalisés pour l’arbre d’entrée sur la base des plans fournis par le client.

Réducteur à bride RV

Le réducteur RV (Rotary Vector) à bride intégrée est un dispositif de réduction spécialement conçu pour les machines de précision. Il adopte un mécanisme d’engrenage différentiel fermé à deux étages composé d’une roue cycloïdale à galets et d’un train d’engrenages planétaires. Le réducteur est assemblé en usine avec une structure à bride intégrée étanche et prérempli avec une graisse lubrifiante RV dédiée, permettant aux clients de l’utiliser directement avec un servomoteur dès la sortie de l’emballage.

Le réducteur RV à bride intégrée est un modèle personnalisé développé en ajoutant une étanchéité par bride au réducteur RV standard. Selon les mêmes caractéristiques de classification que les réducteurs RV standard, les réducteurs RV à bride intégrée peuvent être divisés en:Série E à bride intégrée: structure à arbre plein,Série C à bride intégrée: structure à arbre creux

Comment fonctionne un réducteur RV?

Un réducteur RV est un réducteur de précision à deux étages conçu pour convertir la sortie à grande vitesse et faible couple d’un servomoteur en un mouvement rotatif à faible vitesse et couple élevé, avec une excellente précision et rigidité.

Le premier étage utilise un système d’engrenages planétaires. Le moteur entraîne le pignon solaire, qui fait tourner les satellites et le porte-satellites. Cet étage fournit un rapport de réduction initial, généralement compris entre 3:1 et 4:1, tout en transmettant la puissance au deuxième étage.

Le deuxième étage est un mécanisme d’engrenage cycloïdal à galets, qui génère le rapport de réduction principal. Un vilebrequin excentrique entraîne un ou deux disques cycloïdaux à l’intérieur d’une couronne fixe de galets. Comme le nombre de galets est toujours supérieur d’une unité au nombre de lobes du disque cycloïdal, le disque tourne légèrement dans le sens opposé à chaque révolution. Ce lent mouvement inverse est transmis à la bride de sortie, produisant un rapport de réduction élevé avec une précision de positionnement remarquable.

Le rapport de réduction total est égal au produit des deux étages. Par exemple, un étage planétaire de 3:1 combiné à un étage cycloïdal de 40:1 produit un rapport de réduction global de 120:1.

Le principal avantage d’un réducteur RV est son engrènement à plusieurs dents, où de nombreuses dents partagent la charge simultanément. Cela procure une rigidité, une capacité de charge et une résistance aux chocs nettement supérieures à celles de nombreux autres réducteurs de précision. De plus, deux disques cycloïdaux montés à 180° l’un de l’autre équilibrent efficacement les vibrations et garantissent un fonctionnement fluide.

Grâce à leur densité de couple élevée, à leur excellente rigidité et à leur longue durée de vie, les réducteurs RV sont largement utilisés dans les bases de robots industriels, les articulations d’épaule, les machines-outils CNC, les tables rotatives et d’autres équipements d’automatisation de précision lourds.

Réducteurs RV vs. réducteurs harmoniques vs. réducteurs planétaires: Quelle est la différence?

Les réducteurs RV, les réducteurs harmoniques et les réducteurs planétaires sont les trois technologies de réduction de vitesse de précision les plus largement utilisées dans les systèmes modernes de contrôle du mouvement. Chacune offre des avantages techniques distincts et est conçue pour différentes exigences de performance et différents scénarios d’application.

Les réducteurs RV emploient généralement une conception de transmission à deux étages comprenant un étage d’engrenages planétaires suivi d’un étage d’engrenage cycloïdal à galets. Cette configuration unique offre une rigidité torsionnelle exceptionnellement élevée, une résistance aux chocs remarquable et une excellente capacité de charge, avec un couple de sortie nominal pouvant atteindre plusieurs milliers de newton-mètres. De plus, les réducteurs RV offrent une longue durée de vie et des performances stables dans des conditions d’exploitation lourdes. Ces caractéristiques en font le choix privilégié pour la base, l’épaule et d’autres articulations à forte charge des robots industriels. Cependant, les réducteurs RV sont complexes à fabriquer et exigent des normes extrêmement élevées en matière de matériaux, de traitement thermique, d’usinage et de précision d’assemblage, ce qui entraîne des coûts de production relativement élevés. Par conséquent, le marché mondial haut de gamme des réducteurs RV est depuis longtemps dominé par un petit nombre de fabricants japonais.

Les réducteurs harmoniques, également appelés réducteurs à ondes de déformation, présentent une structure beaucoup plus simple mais très sophistiquée, composée de seulement trois composants essentiels: une couronne circulaire, une couronne flexible et un générateur d’ondes. Leur principe de fonctionnement repose sur la déformation élastique contrôlée de la couronne flexible pour obtenir un engrènement précis et des rapports de réduction élevés. Cette conception permet aux réducteurs harmoniques d’offrir des dimensions compactes, une construction légère, un jeu nul et une précision de positionnement exceptionnellement élevée. Dans de nombreuses applications de mouvement de précision, leur erreur de positionnement peut être aussi faible qu’un quart de celle des transmissions par engrenages conventionnelles. Par conséquent, les réducteurs harmoniques sont largement utilisés dans les poignets de robots, les effecteurs terminaux, les équipements pour semi-conducteurs, les dispositifs médicaux et d’autres applications qui exigent une haute précision et une taille compacte. Cependant, comme la couronne flexible subit une déformation élastique continue pendant le fonctionnement, la durée de vie en fatigue et la capacité de charge sont intrinsèquement limitées par rapport aux réducteurs RV. Comme pour le marché des RV, l’industrie haut de gamme des réducteurs harmoniques est traditionnellement menée par des fabricants japonais.

Les réducteurs planétaires se composent d’un pignon solaire, de plusieurs satellites et d’une couronne intérieure. Comparés aux réducteurs RV et harmoniques, les réducteurs planétaires présentent une structure mécanique plus simple tout en assurant un rendement de transmission élevé grâce au partage de puissance entre plusieurs satellites. Ils offrent une combinaison bien équilibrée de capacité de couple, d’efficacité, de fiabilité et de rentabilité. Grâce à ces avantages, les réducteurs planétaires sont largement utilisés non seulement dans les robots industriels, mais aussi dans les machines-outils CNC, les équipements d’automatisation d’usine, les machines d’emballage, les systèmes de manutention et l’automatisation de la maison intelligente. Leur polyvalence et leur prix compétitif en font le type de réducteur de précision le plus largement appliqué dans l’ensemble de l’industrie de l’automatisation.

Globalement, il n’existe pas de technologie de réducteur universellement supérieure. Le choix optimal dépend entièrement des exigences spécifiques de l’application, notamment la capacité de charge, la précision de positionnement, la rigidité, la vitesse, l’espace d’installation disponible et les considérations de coût.

Dans la conception des robots industriels, les réducteurs RV sont généralement sélectionnés pour les grandes articulations telles que la base et l’épaule afin de supporter de lourdes charges et des forces d’impact élevées. Les réducteurs harmoniques sont couramment utilisés dans les articulations du poignet et des effecteurs terminaux, où une taille compacte et une précision de positionnement ultra-élevée sont essentielles. Les réducteurs planétaires, quant à eux, offrent un excellent équilibre entre performance et accessibilité, ce qui en fait la solution privilégiée pour un large éventail d’applications d’automatisation générale.

Plutôt que de se concurrencer directement, les réducteurs RV, les réducteurs harmoniques et les réducteurs planétaires remplissent chacun des rôles distincts. Ensemble, ils constituent la base des systèmes modernes de transmission de puissance de précision et répondent aux diverses exigences de contrôle du mouvement présentes dans l’industrie actuelle de l’automatisation industrielle.