Harmonic Drive SHD14-50

Отличный выбор! Harmonic Drive SHD-14-50 — это один из самых популярных и сбалансированных по характеристикам сервоприводов в линейке компании Harmonic Drive (ныне HD Systems). Он сочетает в себе высокий момент, компактные размеры и встроенный редуктор с нулевым люфтом.

Вот подробное описание, технические характеристики и совместимость.

Описание сервопривода Harmonic Drive SHD-14-50

SHD-14-50 — это интегрированный сервомодуль (сервопривод) в формате "все-в-одном". Он представляет собой готовый узел, состоящий из трех ключевых компонентов:

1. Серводвигатель: Высокомоментный бесщеточный двигатель постоянного тока.
2. Редуктор Harmonic Drive: Планетарный волновой редуктор с нулевым люфтом и высоким передаточным числом. Это "сердце" системы, обеспечивающее высокую точность позиционирования, компактность и большой выходной момент.
3. Датчик положения (энкодер): Высокоразрешающий абсолютный энкодер (многооборотный) для точной обратной связи по положению и скорости.

Ключевые преимущества:

• Высокая точность: Отсутствие люфта и высокая жесткость редуктора.
• Компактность и высокая удельная мощность: Большой выходной момент при малых габаритах.
• Высокое передаточное число: Плавное движение и точное позиционирование даже под нагрузкой.
• Интегрированная конструкция: Упрощает проектирование и монтаж, повышает надежность.
• Абсолютный энкодер: Не требует инициализации (поиска "дома") после включения питания.

Основные области применения:

• Промышленные роботы (роботы-манипуляторы, коллаборативные роботы - коботы)
• Робототехнические системы (ходовая часть, манипуляторы)
• Станки с ЧПУ (поворотные оси, делительные столы)
• Аэрокосмическая техника (приводы антенн, оптики)
• Медицинское и лабораторное оборудование
• Автоматизация производства

Технические характеристики SHD-14-50

Общие данные:

• Серия: SHD (Super Mini Drive)
• Типоразмер: 14 (диаметр корпуса двигателя ~ 140 мм)
• Передаточное число: 50:1
• Фланцы: Стандартные фланцы по стандарту Harmonic Drive (совместимы с компонентами серии CSF/CSG).

Механические характеристики:

• Номинальный выходной момент (при 3000 об/мин двигателя): ~ 33 Нм
• Максимальный (пиковый) выходной момент: ~ 157 Нм
• Момент инерции ротора: ~ 1.3 x 10⁻⁴ кг·м²
• Допустимая осевая нагрузка: ~ 1100 Н
• Допустимая радиальная нагрузка: ~ 750 Н
• Максимальная входная скорость (об/мин двигателя): 6000 об/мин
• Выходная скорость (при макс. скорости двигателя): 120 об/мин (6000/50)
• Люфт (зона нечувствительности): < 1 угловой минуты (типично < 0.5')
• КПД редуктора: > 80%
• Степень защиты: IP65 (стандартно, защита от пыли и струй воды).
• Вес: Приблизительно 2.6 кг (зависит от конкретной модификации).

Электрические характеристики (серводвигатель):

• Тип двигателя: Бесщеточный синхронный двигатель постоянного тока (Brushless DC Servo Motor).
• Номинальная мощность: ~ 400 Вт
• Номинальный ток: ~ 3.0 А
• Максимальный ток: ~ 15 А
• Постоянная момента: ~ 1.3 Нм/А
• Постоянная напряжения (линейная): ~ 17.5 В/коб/мин
• Сопротивление обмотки (фаза-фаза): ~ 1.0 Ом
• Индуктивность (фаза-фаза): ~ 3.5 мГн

Датчик обратной связи:

• Тип: Абсолютный многооборотный энкодер.
• Разрешение: Высокое, обычно 20 бит на оборот (1 048 576 импульсов/оборот) для абсолютного положения в пределах одного оборота вала двигателя.
• Количество отслеживаемых оборотов: Многооборотная часть (обычно 16 бит).

Парт-номера и модификации SHD-14-50

Важно понимать, что SHD-14-50 — это базовая модель, которая имеет различные исполнения по типу энкодера, тормозу и разъемам. Полный парт-номер строится по схеме.

Пример полного парт-номера: SHD-14-50-2A-GR-A-E

• SHD-14-50: Базовая модель (размер, передаточное число).
• 2A: Исполнение вала и фланца (тип "А" - стандартный выходной фланец и полый вал под шлицевое соединение).
• GR: Тип энкодера и кабеля (например, "GR" - абсолютный энкодер с разъемом под стандартный кабель).
• A: Наличие тормоза ("A" - без тормоза, "B" - с тормозом). Это критически важное отличие!
• E: Напряжение питания двигателя ("E" - 200В переменного тока (VAC), распространенный стандарт).

Таким образом, основные модификации:

• SHD-14-50-2AGR (базовая, без тормоза, 200V)
• SHD-14-50-2AGB (с тормозом, 200V)
• Аналоги с другими кодами разъемов (например, "GH") или напряжения питания.

Совместимые модели и системы

1. Совместимые сервоусилители (драйверы): Сервоприводы SHD требуют для работы специализированный сервоусилитель (контроллер). Они совместимы с драйверами серии FHD/PSD от Harmonic Drive, а также с рядом универсальных драйверов, поддерживающих протокол MECHATROLINK (чаще всего) или другие (EtherCAT, CANopen).

• Рекомендовано от Harmonic Drive:
  • PSD-** серии (например, PSD-30-06)** — компактные цифровые драйверы.
  • FHD-** серии** — более ранние и функциональные модели.
• Совместимые драйверы других производителей:
  • Panasonic Minas (серии A6, A5, поддерживающие протокол MECHATROLINK-II).
  • Yaskawa Sigma-5/7 (с поддержкой MECHATROLINK-III).
  • Omron (драйверы серии R88D с поддержкой MECHATROLINK).
  • Any сервоусилитель с аналоговыми интерфейсами (±10V) — но в этом случае требуется отдельная схема для считывания абсолютного энкодера, что сложнее.

2. Совместимые механические компоненты: Выходной фланец SHD стандартизирован и совместим с компонентами серии CSF-2A (редукторы) и CSG-2A (муфты) от Harmonic Drive. Это позволяет легко интегрировать привод в существующие механические конструкции.

3. Аналоги и конкурирующие модели от других производителей:

• Sumitomo Cyclo (Nidec-Shimpo): Серия "SMH".
• Kollmorgen (AKM Servo + редуктор): Сборка на основе двигателей AKM и планетарных/волновых редукторов.
• Mitsubishi Electric: Серия "HG-KR" (двигатель + редуктор).
• Omron (Harmonic Drive Systems): Те же приводы, но под брендом Omron.

Важное примечание: При выборе и заказе всегда указывайте полный парт-номер, а также убедитесь в совместимости выбранного сервоусилителя с конкретной модификацией привода по типу энкодера и протоколу связи. Для подключения и настройки необходимы фирменные кабели (двигатель-драйвер, энкодер-драйвер).