Actuador rotativo armónico para posicionamiento de alta precisión: ¿qué determina realmente la precisión de posicionamiento?

Introducción

Cuando los ingenieros buscan un actuador rotativo armónico para un posicionamiento de alta precisión, la primera pregunta suele ser sencilla: ¿Qué tan preciso es el actuador?

Sin embargo, la precisión del posicionamiento no puede determinarse con una sola especificación.

Un actuador rotativo armónico puede utilizar un reductor armónico de alta precisión, un codificador de alta resolución y un servomotor de alto rendimiento, pero el resultado final del posicionamiento de la máquina sigue dependiendo de cómo interactúan estos componentes. El error de transmisión del reductor, la holgura, la rigidez torsional, la retroalimentación del codificador, el soporte de los cojinetes, la inercia de la carga, los parámetros de control y las perturbaciones externas pueden influir en la posición final de la carga.

Esto es especialmente importante en aplicaciones como equipos para semiconductores, automatización de precisión, articulaciones robóticas, sistemas de alineación óptica, ejes rotatorios CNC, equipos de procesamiento láser y máquinas de inspección automatizadas. En estas aplicaciones, la cuestión no es simplemente si el actuador puede girar hasta un ángulo determinado. El requisito fundamental es si la carga puede alcanzar repetidamente la posición requerida en condiciones de funcionamiento reales.

Por eso, la selección de un actuador rotativo armónico para un posicionamiento de alta precisión debe abordarse como una decisión de ingeniería a nivel de sistema, en lugar de una comparación de las especificaciones de productos individuales.

Este artículo explica qué es lo que realmente determina la precisión del posicionamiento, por qué algunas máquinas pierden precisión después de la instalación y cómo los ingenieros pueden seleccionar una plataforma de actuador rotativo armónico que se ajuste a sus requisitos de posicionamiento reales.

El posicionamiento de alta precisión es más que un juego mínimo.

La tecnología de transmisión armónica se utiliza ampliamente en el movimiento rotatorio de precisión porque puede proporcionar altas relaciones de reducción, dimensiones compactas y una holgura extremadamente baja.

Sin embargo, primero conviene aclarar una idea errónea muy común.

Un reductor armónico no debe describirse automáticamente como un dispositivo que no tiene absolutamente ninguna holgura.

En la práctica de la ingeniería, los reductores armónicos se describen mejor como aquellos con juego casi nulo o extremadamente bajo. Las tolerancias de fabricación, las condiciones de montaje, la deformación elástica y la carga de funcionamiento pueden influir en el comportamiento real de la transmisión. Algunos proveedores utilizan el término "juego cero" como descripción de marketing, pero esto no debe interpretarse como que el sistema de salida tenga una desviación de posicionamiento matemáticamente nula en todas las condiciones de funcionamiento.

Más importante aún, incluso si un reductor no tuviera holgura mecánica apreciable, el sistema rotatorio completo aún podría experimentar errores de posicionamiento.

Por ejemplo, el actuador puede alcanzar el ángulo de salida teórico correcto según el codificador del motor, mientras que la posición real de la carga se ve afectada por la deformación torsional, la deflexión del cojinete o la flexibilidad estructural. Esto significa que una máquina puede tener excelentes especificaciones en el reductor y aun así producir errores de posicionamiento en el efector final.

Por este motivo, los ingenieros que evalúan un actuador rotativo armónico para un posicionamiento de alta precisión deben ir más allá del juego mecánico y comprender toda la cadena de movimiento.

La precisión del posicionamiento comienza con la diferencia entre la posición de comando y la posición real.

El objetivo fundamental de un actuador rotativo de precisión es reducir la diferencia entre la posición deseada y la posición de salida real.

En un sistema sencillo, el controlador envía una orden de movimiento, el servomotor genera el par motor, el motor gira, la transmisión armónica reduce la velocidad y aumenta el par de salida, y la estructura de salida final mueve la carga.

Cada etapa puede introducir errores.

El codificador del motor puede medir la rotación con precisión, pero la transmisión puede sufrir deformación elástica. El reductor puede tener una holgura mínima, pero el cojinete de salida puede deformarse bajo una carga excéntrica. El actuador en sí puede ofrecer un excelente posicionamiento repetitivo, pero la estructura mecánica externa puede vibrar o torcerse.

En consecuencia, el posicionamiento de alta precisión suele estar determinado por el rendimiento combinado de varios factores, entre los que se incluyen la precisión de la transmisión, las características de holgura, la rigidez torsional, la resolución y precisión del codificador, el rendimiento del bucle de control, el soporte de los cojinetes, las condiciones de carga y la calidad de la instalación mecánica.

Por eso, dos máquinas que utilizan el mismo actuador rotativo armónico pueden obtener resultados de posicionamiento diferentes.

El actuador forma parte del sistema de posicionamiento, pero la estructura de la máquina determina cuánto del rendimiento teórico del actuador se puede transferir realmente a la aplicación.

¿Por qué sigue siendo importante la precisión del reductor armónico?

Si bien la precisión de posicionamiento es un resultado a nivel de sistema, el reductor armónico sigue siendo uno de los componentes mecánicos más importantes en un actuador rotativo de precisión.

La retroalimentación es solo una parte de la precisión de la transmisión.

El reductor determina cómo se transmite el movimiento del motor a la salida.

Una transmisión armónica de alta calidad puede contribuir a lograr una estructura compacta con una elevada relación de reducción, minimizando la holgura mecánica que se produciría durante el cambio de dirección. Esto resulta especialmente valioso en aplicaciones que implican indexación repetida, movimientos de ángulo reducido, posicionamiento bidireccional y arranques y paradas frecuentes.

Sin embargo, los ingenieros deben distinguir entre varios conceptos diferentes.

El juego mecánico describe la pérdida de movimiento cuando cambia el sentido de rotación. La precisión de posicionamiento describe qué tan cerca se encuentra la salida de la posición deseada. La precisión de posicionamiento repetible describe con qué consistencia el sistema puede volver a la misma posición en ciclos repetidos.

Estas especificaciones están relacionadas, pero no son idénticas.

Un sistema puede tener una excelente precisión de posicionamiento repetitivo porque se detiene de forma consistente prácticamente en la misma ubicación, mientras que su precisión de posicionamiento absoluto se ve afectada por errores de transmisión o desfase del codificador. Del mismo modo, un reductor puede tener una holgura extremadamente baja, aunque la máquina siga experimentando desviaciones de posición bajo cargas variables debido a la deformación elástica.

Por lo tanto, para aplicaciones que requieren un posicionamiento bidireccional altamente consistente, los ingenieros deberían considerar el comportamiento de transmisión completo en lugar de centrarse en una única afirmación de "juego cero".

La rigidez torsional puede ser tan importante como el juego libre.

¿Por qué la deformación mecánica afecta la posición final?

En muchas aplicaciones de precisión con cargas elevadas, el mayor problema de posicionamiento no proviene del juego mecánico tradicional.

Proviene de la deformación.

Cuando se aplica un par motor a un sistema rotatorio, el eje del motor, los componentes del reductor, la estructura de salida y el bastidor de la máquina pueden sufrir deformaciones elásticas. Si el sistema no es suficientemente rígido, la posición deseada y la posición real de la carga pueden diferir temporalmente.

Esto cobra especial importancia cuando la aplicación implica una aceleración rápida, cambios frecuentes de dirección o grandes variaciones en el par de carga.

Consideremos un brazo robótico que transporta una carga variable. El actuador puede recibir la misma orden de posición bajo dos cargas diferentes, pero la deformación mecánica de la articulación puede ser distinta. Como resultado, la posición de salida real puede variar incluso cuando el sistema de control funciona con normalidad.

El mismo problema puede presentarse en equipos de semiconductores, sistemas de manipulación de precisión y grandes plataformas de posicionamiento óptico. El actuador puede ofrecer un excelente rendimiento sin carga, pero la precisión operativa real depende de cómo responda la estructura completa bajo carga.

Por este motivo, la rigidez torsional es un parámetro de selección importante para un actuador rotativo armónico utilizado en posicionamiento de alta precisión.

Una mayor rigidez ayuda a reducir la deformación angular bajo torsión, mejorando la relación entre la posición de salida del actuador y la posición real de la carga.

Esta es también la razón por la que el posicionamiento de alta precisión nunca debe evaluarse únicamente en condiciones de ausencia de carga.

La retroalimentación del codificador determina lo que el sistema de control puede ver realmente.

Codificador del lado del motor frente a retroalimentación del lado de la salida

Un sistema de servocontrol no puede corregir con precisión un error que no puede detectar.

Por lo tanto, el codificador desempeña un papel fundamental en el posicionamiento de precisión.

El codificador convierte el movimiento mecánico en información de retroalimentación que el controlador utiliza para cerrar el bucle de posición. Sin embargo, la ubicación del codificador suele ser tan importante como su resolución.

Un codificador en el lado del motor mide la posición del motor. A continuación, el controlador calcula la posición de salida teórica basándose en la relación de reducción.

Este enfoque funciona eficazmente para muchas aplicaciones, especialmente cuando el sistema de transmisión es suficientemente rígido y los requisitos de posicionamiento son moderados.

Sin embargo, la posición de salida real puede diferir de la posición teórica cuando la transmisión experimenta deformación elástica, juego libre extremadamente bajo pero distinto de cero, flexibilidad estructural o perturbación de la carga.

Para aplicaciones de mayor rendimiento, la retroalimentación en el lado de salida o la arquitectura de doble codificador pueden proporcionar ventajas adicionales.

¿Cómo mejoran los codificadores duales la calidad de la retroalimentación?

Un sistema de doble codificador puede usar un codificador para la retroalimentación del motor y otro para monitorear la posición de salida real. La diferencia entre estas dos señales de retroalimentación puede proporcionar información útil sobre la deformación de la transmisión y la flexibilidad mecánica.

Esto resulta especialmente valioso para los motores de las articulaciones de los robots que operan bajo cargas variables y movimiento dinámico.

Es importante destacar que un sistema de doble codificador no elimina mágicamente todos los errores mecánicos. En cambio, proporciona al sistema de control mejor información sobre lo que realmente sucede entre el motor y la salida.

Para un actuador rotativo armónico destinado a un posicionamiento de alta precisión, se debe seleccionar la arquitectura del codificador adecuada según la aplicación, en lugar de simplemente elegir la resolución de codificador más alta disponible.

Una alta resolución del codificador no implica automáticamente una alta precisión de posicionamiento.

La resolución no es lo mismo que la precisión.

En ocasiones, las especificaciones del codificador se malinterpretan durante la selección del actuador.

Un codificador de alta resolución puede dividir una revolución en un número muy elevado de incrementos de medición. Esto mejora la capacidad del controlador para detectar pequeños cambios de posición.

Sin embargo, la resolución no es lo mismo que la precisión.

En teoría, un codificador puede proporcionar incrementos de posición extremadamente precisos, aunque el sistema mecánico completo siga experimentando errores de posicionamiento causados por la excentricidad de la instalación, la variación de la temperatura, la interferencia magnética, la deformación estructural o los errores de transmisión.

Por este motivo, los ingenieros deben tener en cuenta varias características en conjunto, entre ellas la precisión del codificador, la repetibilidad, la estabilidad ambiental, el método de instalación y la compatibilidad con el sistema de control.

En las articulaciones de los robots y en los equipos de automatización industrial, el rendimiento de posicionamiento final depende de si la información de retroalimentación sigue siendo fiable durante el funcionamiento real.

Un codificador de alta resolución instalado en un entorno mecánico inestable puede no ofrecer un mejor rendimiento de la máquina que un codificador de resolución ligeramente inferior integrado en un sistema más estable.

El objetivo de ingeniería no es seleccionar el codificador con el número más alto en la hoja de especificaciones. El objetivo es seleccionar un sistema de retroalimentación que proporcione información fiable para la tarea de movimiento requerida.

No se deben confundir la precisión de posicionamiento repetitivo con la precisión de posicionamiento absoluto.

Las distintas aplicaciones requieren diferentes niveles de precisión.

Esta distinción es particularmente importante a la hora de seleccionar un actuador rotativo.

La precisión de posicionamiento repetible describe la consistencia con la que el actuador puede regresar a la misma posición después de movimientos repetidos. Esto es sumamente importante en equipos de producción automatizados, donde el mismo ciclo de movimiento se repite miles o millones de veces.

La precisión de posicionamiento absoluto describe qué tan cerca está la posición de salida real del objetivo deseado.

Una máquina de ensamblaje automatizada puede requerir una repetibilidad excepcional, ya que realiza la misma operación de indexación de forma continua. Un sistema de calibración óptica puede hacer mayor hincapié en la precisión de posicionamiento absoluto, puesto que cada ángulo ordenado debe corresponderse estrechamente con el ángulo físico real.

Por lo tanto, para un posicionamiento de alta precisión, se debe seleccionar un actuador rotativo armónico en función del margen de error dominante de la aplicación.

Si la máquina regresa repetidamente a varias posiciones fijas, la repetibilidad puede ser la principal preocupación. Si la máquina sigue múltiples ángulos programados o realiza escaneos de precisión, la exactitud absoluta y el rendimiento de la calibración pueden adquirir mayor importancia.

Comprender esta diferencia puede evitar la sobreespecificación innecesaria y ayudar a los ingenieros a seleccionar una solución de actuador más rentable.

La inercia de la carga puede cambiar el rendimiento de posicionamiento real.

El par motor por sí solo no es suficiente para la selección del actuador.

Un actuador que funciona a la perfección con una carga pequeña puede comportarse de forma muy diferente cuando se conecta a una estructura giratoria de gran tamaño.

La inercia de la carga afecta directamente a la aceleración, la desaceleración y la estabilidad del control.

Si la inercia de la carga es excesiva en relación con el rango de funcionamiento previsto del actuador, un movimiento rápido puede provocar sobreimpulso, vibraciones y un tiempo de estabilización más prolongado. Si bien el actuador puede alcanzar finalmente la posición deseada, el tiempo necesario para estabilizarse puede resultar inaceptable para la producción a alta velocidad.

Esto es especialmente relevante para equipos de semiconductores, mecanismos de indexación CNC, brazos robóticos y plataformas de inspección automatizadas.

Por lo tanto, un actuador rotativo armónico debe evaluarse junto con la inercia de carga real, el centro de gravedad y el perfil de aceleración requerido.

El mejor actuador no es necesariamente el que tiene el mayor par motor.

Un actuador sobredimensionado puede aumentar el peso y el coste, mientras que un actuador seleccionado únicamente en función del par nominal puede no proporcionar la respuesta dinámica deseada.

Para lograr un posicionamiento de alta precisión, los ingenieros deben evaluar la relación completa entre el par de salida, la inercia de la carga, los requisitos de aceleración y el tiempo de estabilización necesario.

El soporte de los cojinetes y las cargas externas pueden afectar la precisión.

¿Por qué importa el momento decisivo?

El sistema de cojinetes de salida desempeña un papel importante en la conversión del rendimiento del actuador en rendimiento de la máquina.

Aunque el motor y la transmisión armónica proporcionen un excelente control de la rotación, las cargas radiales externas, las cargas axiales y los momentos de vuelco pueden provocar deformaciones mecánicas.

Esto es especialmente importante cuando la carga está montada lejos del eje central del actuador.

Un eslabón robótico largo, un accesorio grande o una pieza de trabajo excéntrica pueden generar momentos de vuelco significativos. Si la estructura de soporte no es suficientemente rígida, el ángulo de salida puede variar ligeramente bajo carga.

Para aplicaciones que impliquen fijaciones pesadas o grandes cargas externas, los ingenieros deben evaluar no solo el par de salida, sino también la capacidad del actuador para soportar las cargas mecánicas requeridas.

El proceso de selección debe incluir la estructura de montaje real, el centro de gravedad de la carga y las fuerzas de funcionamiento previstas.

Por este motivo, un actuador seleccionado para una plataforma óptica ligera puede no ser adecuado para una articulación robótica pesada, incluso si el par requerido parece similar.

El par motor por sí solo no describe el requisito mecánico completo.

El ajuste de control determina qué tan bien se utiliza el rendimiento mecánico.

La precisión mecánica y el rendimiento del servomotor deben trabajar en conjunto.

La precisión mecánica crea potencial. El ajuste de los controles determina la eficacia con la que se utiliza ese potencial.

Un actuador rotativo armónico puede tener una rigidez elevada, una excelente retroalimentación y un sistema de transmisión de precisión, pero una mala puesta a punto del servomotor aún puede producir sobreimpulso, oscilación o un asentamiento lento.

Para lograr un posicionamiento de alta precisión, el sistema de control debe equilibrar la velocidad de respuesta y la estabilidad.

Aumentar la ganancia del bucle de control puede mejorar la respuesta en algunas condiciones, pero una ganancia excesiva puede generar vibraciones. Un filtrado intenso puede mejorar la estabilidad, pero puede reducir la respuesta dinámica.

La solución óptima depende de las características mecánicas de la aplicación.

Por ejemplo, una articulación robótica ligera puede requerir parámetros de control diferentes a los de un eje de manipulación de semiconductores de alta inercia. Una estructura de máquina flexible puede necesitar una estrategia de control distinta a la de una plataforma de posicionamiento de precisión altamente rígida.

Esta es otra razón por la que las plataformas de actuadores integrados están adquiriendo cada vez más importancia.

Cuando el motor, la transmisión, el codificador y el sistema de accionamiento se diseñan como una solución coordinada, los ingenieros pueden reducir la cantidad de pruebas de compatibilidad necesarias entre los componentes independientes.

La estructura de instalación puede destruir la precisión por la que usted pagó.

El actuador es solo una parte del sistema de precisión.

Uno de los problemas de ingeniería más comunes es invertir en un actuador de alta precisión y luego perder su rendimiento debido al diseño mecánico externo.

Un actuador puede instalarse sobre una placa de montaje delgada. La carga puede estar soportada por un soporte flexible. Las superficies de fijación pueden no ser suficientemente planas. El recorrido del cable puede introducir fuerzas externas en la estructura móvil.

En estas situaciones, mejorar las especificaciones del actuador puede no resolver el problema real.

El error de posicionamiento ya no proviene principalmente del actuador.

Proviene de la máquina.

Por este motivo, es fundamental evaluar el posicionamiento de alta precisión desde la salida del actuador hasta el punto de trabajo final. Los ingenieros deben considerar la rigidez de las interfaces de montaje, la geometría de los componentes de conexión y la distancia entre el actuador y la carga final.

Un actuador compacto y altamente integrado puede ayudar a simplificar este problema al reducir el número de interfaces mecánicas separadas en la cadena de movimiento.

¿Por qué los actuadores rotativos armónicos integrados pueden simplificar el diseño de sistemas de precisión?

Reducir las interfaces puede disminuir la complejidad de la integración.

Los sistemas rotativos tradicionales suelen combinar un servomotor independiente, un reductor armónico, un acoplamiento, un codificador y componentes de accionamiento externos.

Esta arquitectura puede proporcionar flexibilidad, pero cada interfaz mecánica y eléctrica adicional introduce trabajo de integración adicional.

Se debe controlar la alineación. Se deben seleccionar los acoplamientos. Se deben conectar los sistemas de retroalimentación. Se deben tender los cables. Se debe configurar la comunicación.

Para lograr un posicionamiento de alta precisión, estos pasos de integración pueden influir en el resultado final del sistema.

Un actuador rotativo armónico integrado combina los componentes clave del movimiento rotativo en una plataforma más compacta, lo que ayuda a reducir la complejidad de la integración del sistema.

Para los fabricantes de equipos, esto puede ofrecer varias ventajas.

La arquitectura mecánica general puede ser más compacta. Se puede reducir el número de interfaces de componentes. La integración eléctrica se puede simplificar. El actuador puede ser más fácil de instalar en una articulación robótica o en un sistema de automatización de precisión.

Esta es una de las razones por las que la tecnología de actuadores integrados se utiliza cada vez más en las nuevas arquitecturas de robots y en los equipos de automatización compactos.

En HONPINE, se diseñan diferentes plataformas de actuadores integrados para distintos requisitos de aplicación, lo que permite a los ingenieros seleccionar soluciones en función de factores como el par motor, el nivel de integración, la arquitectura de comunicación, los requisitos de ejes huecos y las condiciones de instalación mecánica, en lugar de tratar todos los robots o proyectos de automatización por igual.

El diseño de eje hueco puede mejorar más que el embalaje mecánico.

El enrutamiento interno de cables permite un diseño de máquina compacto.

Cuando los ingenieros buscan un actuador rotativo armónico hueco, a menudo se centran en el enrutamiento del cable.

Esa es sin duda una ventaja importante.

Los cables de alimentación, los cables del codificador, las líneas de comunicación, las líneas neumáticas u otros componentes pueden pasar por el centro del actuador en lugar de ser enrutados alrededor del exterior de la estructura giratoria.

Sin embargo, el valor de la ingeniería puede ir más allá de una apariencia más limpia.

El enrutamiento externo de los cables puede influir en el movimiento del robot, generar tensiones de flexión adicionales e introducir problemas de gestión de cables durante la rotación continua.

Una arquitectura de eje hueco puede ayudar a crear un sistema rotativo más compacto y reducir la complejidad del diseño mecánico circundante.

En las articulaciones de los robots, esto puede resultar especialmente valioso, ya que el enrutamiento de los cables suele complicarse a medida que aumenta el número de articulaciones.

En equipos de posicionamiento de alta precisión, el fresado interno también puede ayudar a simplificar la estructura general de la máquina y reducir las interferencias externas alrededor del eje giratorio.

¿Cómo seleccionar un actuador rotativo armónico para un posicionamiento de alta precisión?

Empiece por la aplicación, no por el catálogo de productos.

El proceso de selección debe comenzar con la aplicación, en lugar de con el catálogo de actuadores.

En primer lugar, defina el requisito de posicionamiento real. Determine si la aplicación se centra principalmente en la precisión de posicionamiento absoluto, la precisión de posicionamiento repetible, el tiempo de estabilización o la estabilidad de la trayectoria.

A continuación, evalúe la carga mecánica. Esta debe incluir no solo el par requerido, sino también la inercia de la carga, la carga radial, la carga axial y el momento de vuelco.

A continuación, consideremos el perfil de movimiento. El posicionamiento frecuente en ángulos cortos, la rotación continua, el indexado de alta velocidad y el movimiento bidireccional rápido pueden generar requisitos muy diferentes.

La arquitectura de retroalimentación debe ajustarse al nivel de rendimiento requerido. Un codificador del lado del motor puede ser suficiente para muchas aplicaciones, mientras que la retroalimentación de salida o la arquitectura de doble codificador pueden ofrecer ventajas cuando la deformación por carga y la flexibilidad de la transmisión tienen una influencia significativa.

Finalmente, evalúe la estructura completa de la máquina.

El actuador no debe seleccionarse como un componente aislado. Su montaje, conexión de carga y la estructura mecánica circundante forman parte del sistema de posicionamiento.

Este enfoque orientado a la solución suele ser más eficaz que simplemente comparar el par máximo, la relación de reducción o el número de bits del codificador.

Aplicaciones típicas de los actuadores rotativos armónicos de alta precisión

Las distintas aplicaciones requieren soluciones diferentes.

Un actuador rotativo armónico para posicionamiento de alta precisión puede utilizarse en muchos tipos de equipos, pero los requisitos de ingeniería varían de una aplicación a otra.

En los equipos para semiconductores, la atención puede centrarse en la instalación compacta, el movimiento suave a baja velocidad y el posicionamiento altamente repetible para la manipulación, inspección o procesamiento de precisión de las obleas.

En los equipos de automatización industrial, el requisito principal puede ser la indexación repetida y fiable durante la producción continua.

En las articulaciones robóticas, el actuador puede necesitar equilibrar la densidad de par, las dimensiones compactas, la capacidad de retroalimentación y la respuesta dinámica.

En los sistemas de alineación óptica, la suavidad a baja velocidad y el control angular preciso pueden ser especialmente importantes.

En los equipos de mecanizado CNC y láser, el rendimiento del posicionamiento debe considerarse junto con la rigidez de la máquina, la vibración y los requisitos del proceso.

Por eso no existe un único actuador rotativo armónico "óptimo".

La solución correcta depende de lo que la máquina deba lograr realmente.

Desde la selección de componentes hasta el diseño del sistema de movimiento.

Cómo elegir la arquitectura de actuador adecuada para cada aplicación.

El mercado de la automatización de precisión se está alejando gradualmente del pensamiento simple basado en componentes.

Los ingenieros necesitan cada vez más soluciones de movimiento que reduzcan el tiempo de desarrollo y, al mismo tiempo, proporcionen un rendimiento predecible del sistema.

Para una máquina de precisión, la pregunta no debería ser simplemente: "¿Qué reductor armónico tiene las especificaciones más altas?".

Una pregunta más útil sería: "¿Qué arquitectura de actuador permite que la máquina completa alcance el rendimiento de posicionamiento requerido?"

Este cambio es especialmente importante para los fabricantes de robots.

Los diseños de robots modernos deben equilibrar la precisión con la densidad de par, el peso, el enrutamiento de cables, la comunicación, la detección y la facilidad de fabricación. Seleccionar componentes individuales por separado puede aumentar la complejidad del desarrollo y generar riesgos adicionales de integración.

Las soluciones integradas, que incluyen módulos de juntas armónicas, módulos de juntas planetarias y otras plataformas de motores para juntas de robots, permiten a los fabricantes elegir diferentes arquitecturas de accionamiento según los requisitos de las distintas juntas.

Una muñeca robótica de alta precisión no requiere necesariamente la misma arquitectura de actuador que una articulación base de alto par. Un robot compacto de propósito especial puede tener requisitos completamente diferentes a los de un manipulador industrial de gran tamaño.

Por lo tanto, el futuro del diseño de movimiento de precisión no consiste en elegir una tecnología para cada aplicación.

Se trata de elegir la arquitectura de articulación y actuador adecuada para el problema mecánico real.

Conclusión

Un actuador rotativo armónico para posicionamiento de alta precisión nunca debe evaluarse utilizando una única especificación.

Un juego reducido es importante, pero en realidad, los reductores armónicos deberían describirse como dispositivos que proporcionan un juego casi nulo o extremadamente bajo, en lugar de un juego nulo absoluto en todas las condiciones de funcionamiento. La precisión de posicionamiento también se ve influenciada por el error de transmisión, la rigidez torsional, la retroalimentación del codificador, el soporte de los cojinetes, la inercia de la carga, el ajuste del control y la estructura mecánica que rodea al actuador.

Por lo tanto, la mejor solución es una solución equilibrada.

Para algunas aplicaciones, un actuador rotativo armónico de alta repetibilidad con retroalimentación en el motor puede ser suficiente. Para sistemas robóticos o de automatización de precisión más exigentes, la retroalimentación en la salida o la arquitectura de doble codificador pueden proporcionar un mejor control de la posición real de la carga. En máquinas compactas, los diseños de actuadores integrados y de eje hueco pueden simplificar aún más la integración mecánica y eléctrica.

En HONPINE, el objetivo no es simplemente proporcionar un actuador rotativo armónico con especificaciones individuales impresionantes. El objetivo más importante es ayudar a los fabricantes de equipos a seleccionar una arquitectura de actuador que se ajuste a los requisitos reales de posicionamiento, carga, integración y control de su máquina.

Porque en movimientos de alta precisión, el actuador no determina el rendimiento por sí solo.

El sistema completo sí lo hace.