用于 CNC 机床和重载旋转轴的高精度中空谐波旋转执行器

当工程师设计 CNC 机床、回转工作台和加工设备时，一个常见关注点是：将工件直接安装在回转工作台上，是否会因偏心载荷导致变形或影响定位精度。

当工件安装在远离回转轴中心的位置时，系统可能同时承受径向载荷、轴向载荷和倾覆力矩。因此，旋转执行器不仅需要具备足够的扭矩，还需要具备足够的承载能力和定位精度。

您好，我是 HONPINE 技术总监 Theodore Li。今天，我将介绍 HONPINE58 系列谐波旋转执行器，这是一款专为 CNC 机床、精密回转轴和重载旋转定位应用而设计的高精度中空旋转执行器。

HONPINE 58 系列谐波旋转执行器：主要规格

HONPINE 58 系列是一款高扭矩谐波旋转执行器，具有大尺寸中空通孔和可选法兰配置。

根据减速比不同，该执行器的峰值扭矩最高可达 2,722 N·m，额定扭矩最高可达 1,494 N·m。

50 mm 中空通孔，便于电缆和管路布线

58 系列配备 50 mm 中空通孔，可使电缆、气动管路、激光束、液压管路、传感器电缆和冷却管路穿过旋转轴。

这种中空结构可简化系统集成，并在设计紧凑型旋转机构时提供更大的灵活性。

紧凑的安装尺寸

该执行器的外径为 220 mm。

• 不带制动器：216 mm

• 带制动器：249.4 mm

• 中空通孔：50 mm

适用于大型旋转机构

58 系列适用于以下较大型设备：

• CNC 回转工作台

• 回转轴

• 精密加工轴

• 重载定位轴

集成交叉滚子轴承，承受多方向载荷

58 系列的输出端采用集成交叉滚子轴承。

交叉滚子轴承以交替方向布置圆柱滚子，使轴承能够承受来自多个方向的载荷，同时提供高刚性。这使其适用于承受组合径向载荷、轴向载荷和力矩载荷的旋转机构。

高径向、轴向和力矩载荷能力

58 系列提供：

• 径向载荷：3,200 N

• 轴向载荷：3,200 N

• 力矩载荷：2,500 N·m

这种承载能力使该执行器适用于工件或工装安装在远离旋转中心的位置，并产生额外径向、轴向或倾覆载荷的旋转机构。

典型回转轴应用

• CNC 回转工作台

• CNC B 轴

• CNC C 轴

• 回转分度工作台

• 精密回转平台

• 激光加工回转轴

• 检测回转轴

用于精密旋转定位的多圈绝对值编码器

58 系列可配备 23 位 Tamagawa 协议多圈绝对值编码器或 24 位 Nikon 协议多圈绝对值编码器。

多圈绝对值编码器可在多个旋转圈数范围内向控制器提供绝对位置反馈。

从实际应用角度来看，它有助于回答精密运动控制中的一个基本问题：

“当前轴的位置在哪里？”

绝对位置反馈

与上电后可能需要执行回零过程的增量式反馈系统不同，绝对值编码器可根据系统架构和编码器配置直接提供当前位置。

控制器和伺服系统集成

编码器选项旨在支持以下相关要求：

• 控制器兼容性

• 伺服系统集成

• CNC 控制系统集成

• 绝对位置反馈

• 精密旋转定位

定位精度低于 30 角秒

HONPINE 58 系列的定位精度低于 30 角秒。

对于 CNC 回转工作台、CNC A 轴、C 轴和五轴加工中心，回转轴可能需要在如下位置之间重复移动：

0° → 30° → 60° → 90°

在加工和分度操作中，定位精度决定了回转轴到达指令角度位置的接近程度。

30 角秒 ≈ 0.0083°。

这种角度定位精度适用于需要严格控制角度偏差的精密旋转定位应用。

重复定位精度低于 5 角秒

除定位精度外，58 系列还可实现低于 5 角秒的重复定位精度。

重复性描述了回转轴在重复运动过程中返回同一目标位置的一致性。

需要高重复性的应用

这对于以下应用尤为重要：

• 重复加工操作

• 旋转分度

• 多位置加工

• 精密检测

• 不同工件的重复定位

高重复定位精度有助于在重复加工和分度操作中保持一致性。

定位精度与重复定位精度

对于精密设备，区分定位精度和重复定位精度非常重要。

系统可以在极小的偏差范围内重复返回某一位置，但其绝对位置误差仍可能较大。因此，在选择精密旋转执行器时，应同时考虑这两个参数。

HONPINE 58 系列的应用

58 系列专为需要兼具高扭矩、中空轴集成、多方向承载能力、绝对位置反馈和高重复定位性能的精密旋转应用而设计。

激光加工设备

• 激光切割

• 激光焊接

• 激光打标

• 激光雕刻

• 激光加工回转轴

根据系统设计，50 mm 中空通孔可为电缆、管路、光路或其他部件穿过回转轴提供便捷的布线路径。

半导体和光学设备

• 晶圆检测

• 光学检测

• 相机定位

• 镜头对准

• 精密测量

• 半导体搬运

多圈绝对值编码器和高重复定位精度尤其适用于需要精确且可重复旋转定位的应用。

精密检测和装配设备

• 自动分度

• 多工位装配

• 精密定位

• 旋转检测

• 自动校准

对于这些应用，高刚性、多方向承载能力和重复定位精度的组合有助于实现稳定的旋转定位。

满足严苛应用需求的高扭矩中空旋转运动

HONPINE 58 系列在紧凑型旋转执行器架构中集成了 50 mm 中空通孔、高扭矩能力、集成交叉滚子轴承、多圈绝对值编码器选项、低于 30 角秒的定位精度以及低于 5 角秒的重复定位精度。

对于 CNC 回转工作台、精密回转轴、激光加工设备、检测系统及其他重载旋转机构，这些特性为高精度旋转运动和灵活的机械集成奠定了基础。

联系 HONPINE，获取有关 58 系列高精度中空谐波旋转执行器的更多信息，并探讨您的旋转运动需求。