临清市龙道轴承有限企业欢迎您!

您现在的位置: 外球面轴承 > 常识频道 > 轴承常识 >

工业机器人用减速机轴承的开发与应用

来源:龙道轴承 发布时间:2019-02-21热度:
机器人的所有核心零部件中,减速器最为关键;而在减速器中,轴承和摆线轮最为关键。 全球75%市场份额由两家日本减速器企业垄断,分别为提供RV摆线针轮减速器的日本Nabtesc和提供高...


  机器人的所有核心零部件中,减速器最为关键;而在减速器中,轴承和摆线轮最为关键。

  全球75%市场份额由两家日本减速器企业垄断,分别为提供RV摆线针轮减速器的日本Nabtesc和提供高性能谐波减速器的日本Harmonic Drive,国内目前尚无与国外相媲美的减速器产品.
    1 机器人减速器轴承的开发
    轴承作为减速器的核心零部件,一直为国内减速器的研发提供强有力的支撑。带座轴承清洗将轴承拆下检查时,先用拍照等方法做好外观记载。另外,要供认剩余润滑剂的量并对润滑剂采样,然后再清洗轴承。轴研科技股份有限企业(原轴承研究所)作为中国轴承行业的鼻祖,自20世纪80年代起就开始从事机器人轴承的研究与开发工作,承担了“七五”国家科技攻关项目《机器人专用轴承的开发研究》,从2014年起,企业又申报并承担了国家的863项目《机器人用精密轴承研制及应用示范》,在机器人轴承的开发与应用方面积累了大量丰富经验,而也已成为机器人轴承的产业聚集区。
  2 减速器轴承种类及应用
  工业机器人用减速器轴承鉴于其有限的安装空间与高承载要求,往往被设计成薄壁、非标轴承,又由于减速器运动的高精度要求,轴承的加工制造要求极为严格。带座轴承是润滑脂密封型深沟球轴承和各种形状的轴承座组合而成的高精度组件产品。轴承组件可以通过几个螺栓直接安装到机械装置的主体上,具有调心功能,能够进行润滑脂的补充等,是一种安装使用都非常简便的产品。依据其应用不同,主要分为以下几类:RV减速器轴承、谐波减速器轴承、摆线针轮减速器用轴承等。
    2.1 RV减速器轴承
    RV减速器是在摆线针轮传动基础上发展起来的,使用二级减速和中心圆盘支承结构。具有传动比大、传动效率高、运动精度高、回差小、低振动、刚性大和高可靠性等优点,是机器人的“御用”减速器,其减速器的关键在于轴承的精密定位,要求轴承输出力矩大、精度高、负载大、体积小、重量轻、刚性高、低噪声、长寿命、运转平稳、安全可靠性大等优良性能,能在恶劣的工作环境长期连续工作,并具有高的抗冲击能力。主要用于机器人、焊接变位台(翻转台)、数控机床、精密雷达驱动控制等要求空间小、速比大的精密传动行业。RV减速器轴承包含以下4类:
  1)薄壁角接触球轴承,该类型轴承主要用作减速器的主轴承,具有较大接触角,通常为40°~50°,具有高精度、高刚性,对减速器的力矩刚性具有重要影响;轴承内外圈通常不等高,这一方面是由于减速器紧凑的结构限制,避免轴承在安装过程中出现干涉;另一方面也是为了轴承的润滑与散热方便;轴承保持架通常采用PA66注塑成型的冠型保持架。
  2)薄壁深沟球轴承,该类轴承主要用在减速器的输出部位,要求精度高,输出平稳。

      3)薄壁圆锥滚子轴承,该类轴承分为曲柄支撑用和主体支撑用两种,曲柄支撑用薄壁圆锥滚子轴承通常较小,置于曲柄两侧,起到支撑曲柄的作用;主体支撑用薄壁圆锥滚子轴承和薄壁角接触球轴承功能类似,用作减速器的主轴承。外球面轴承实际上是深沟球轴承的一种变型,特点是它的外圈外径表面为球面,可以配入轴承座相应的凹球面内起到调心的作用。外球面轴承主要用来承受以径向负荷为主的径向与轴向联合负荷,一般不宜单独承受轴向负荷。

  4)圆柱滚子(滚针)及保持架组件,该类轴承没有内外圈,使用时将其置亍曲柄中间部位,以与之相配套的轴和孔为轴承的内外圈和滚道,起到支撑曲柄摆线轮的作用,结构非常紧凑。

  2.2谐波减速器轴承
  谐波减速器曾经是用于机器人关节传动的主要装置,通过柔轮的弹性变形实现运动传递,弹性变形大。由于弹性变形会引起较大的弹性回差,导致机器人运动的准确性受到影响,主要应用于机器人小臂、腕部或手部等部位。谐波减速器在传递负载时,变形的柔轮与刚轮并非是共轭齿廓啮合,造成其保证运动精度寿命较低。因此近年来,在很多高精度机器人传动中有逐渐被RV减速器取代的趋势。谐波减速器所需要的柔性轴承是使其能够运动起来的关键零部件,此类轴承在使用过程中会产生周期性的交变应力,加之轴承壁厚较薄,对轴承材料及加工制造都提出了极高的要求。

    2.3 摆线针轮减速器用轴承
    摆线针轮减速器是一种应用行星式传动原理,采用摆线针齿啮合的传动装置。在其输入轴上装有一个错位180°的双偏心套,在偏心套上装有两个称为转臂的滚柱轴承,形成H机构,该滚柱轴承没有轴承外圈,两个摆线轮的中心孔充当偏心套上转臂轴承外圈及滚道。
    除上述三类减速器之外,还有其它种类的减速器,如行星减速器等,但是工业机器人用减速器要求结构紧凑、输出功率大、传动链短、质量轻并且易于控制等,大量应用在工业机器人减速器上的主要有RV减速器和谐波减速器,这两类代表了目前机器人减速器的最高水平,掌握与之相配套的轴承技术,也就掌握了工业机器人减速器轴承的最高技术。

  3结语
  轴承作为减速器的关键零部件,根据各类减速器的性能特点,必须做出相应的优化调整,以满足机器人减速器苛刻的性能要求。企业,现已成功研制多系列等截面薄壁轴承、交叉圆柱滚子轴承、薄壁深沟球轴承、薄壁角接触球轴承等。

本文地址:/zcsj/1132.html

责任编辑:龙道轴承
XML 地图 | Sitemap 地图