Harmonic Drive FHA-32C-100-H-C1024-EC-SP 025828-100HC | 高精度谐波减速机 | 机器人关节可靠性集成方案

描述

关键技术规格

• 产品型号: FHA-32C-100-H-C1024-EC-SP (对应部件号 025828-100HC)
• 制造商: Harmonic Drive Systems Inc., Japan
• 所属系统: 机器人关节 / 精密伺服传动系统
• 框架尺寸 (Frame Size): 32 mm（外径约 90 mm）
• 减速比 (Reduction Ratio): 100:1
• 额定输出扭矩 (Rated Torque): 32 N·m（连续）
• 峰值输出扭矩 (Peak Torque): 78 N·m（瞬时）
• 背隙 (Backlash): ≤ 1 arcmin（典型值，实测常 < 30 arcsec）
• 重复定位精度 (Repeatability): ±10 arcsec
• 集成编码器: 增量式，1024 脉冲/转（CPR），带索引信号（Z相）
• 空心轴内径 (Bore Diameter): 14 mm（允许线缆或轴穿过）
• 重量: ≈ 0.95 kg

功能定位与应用场景分析

Harmonic Drive FHA-32C-100-H-C1024-EC-SP (025828-100HC) 是哈默纳科FHA-C系列中面向高动态机器人应用的精密减速机，专为解决传统行星减速机在高速启停、频繁换向工况下背隙累积、刚性不足的问题而设计。其独特的柔轮-刚轮-波发生器三件套结构，通过弹性变形实现纯滚动啮合，不仅实现近乎零背隙，还具备高扭矩密度与同轴空心结构，极大简化了机器人关节的布线与集成。

该产品广泛应用于对运动精度、响应速度和长期稳定性有严苛要求的场景：

• 场景一：作为6轴工业机器人第4–6轴（腕部关节）的核心传动单元，配合伺服电机实现±0.01°级的轨迹复现精度。
• 场景二：用于协作机器人（Cobot）关节，其高刚性与低摩擦特性确保人机交互的安全性与平滑性，同时空心轴便于集成力矩传感器或气路。
• 场景三：在半导体设备（如晶圆对准平台、光刻机工件台）中，作为XYθ精密定位模组的旋转驱动组件，利用其超低滞后特性保障纳米级重复定位能力。

质量标准与测试流程

在高精度自动化系统中，一个减速机的微小性能偏差可能导致整机良率下降或寿命缩短。因此，我们对每一台 Harmonic Drive FHA-32C-100-H-C1024-EC-SP 执行超越常规的验证流程，确保其出厂性能符合哈默纳科原始规范：

• 外观与清洁：在ISO Class 5洁净环境下拆封，检查柔轮无划伤、波发生器轴承无异响，编码器连接器无氧化。
• 空载效率与噪声测试：在专用测试台以1000 rpm输入转速运行30分钟，记录空载电流、温升（ΔT < 15K）及声压级（< 55 dB(A)）。
• 负载精度验证：施加50%额定扭矩进行正反转循环，使用高精度角编码器（Heidenhain RON 905）测量实际输出角度，验证背隙与滞后误差。
• 编码器功能测试：通过示波器验证A/B/Z相信号完整性、相位正交性及索引脉冲一致性，确保与主流伺服驱动器（如Yaskawa Σ-7、Kollmorgen AKD）兼容。
• 质保承诺：仅通过全部测试的单元方可交付，并附带关键参数测试摘要，提供12个月功能性质量保证。

兼容性与升级路径

为确保 FHA-32C-100-H-C1024-EC-SP (025828-100HC) 在您的系统中发挥最佳性能，请务必核对以下关键集成要素：

• 电机匹配：推荐匹配惯量比 ≤ 10:1 的伺服电机。若使用高极对数直驱电机，需确认最大输入转速 ≤ 6000 rpm（连续）以避免波发生器过热。
• 安装预紧力：必须使用哈默纳科指定的安装夹具与扭矩序列（通常分3步施加至25 N·m），过紧会导致柔轮早期疲劳，过松则引发振动。
• 编码器接口：1024 CPR增量信号兼容RS422（差分）电平，需确认驱动器支持此分辨率及Z相回零模式。若需更高精度，可评估 -C2048-EC 或 -ABS（绝对值）版本。