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    關于工業機器人軸承知識點,你還知道什么?

    [ 發布日期:2019-03-16 點擊:252 來源:洛陽歐納軸承有限公司 【打印此文】 【關閉窗口】]

    工業機器人軸承主要包括兩大類用于工業機器人的軸承,一是等截面薄壁軸承,另一類是十字交叉圓柱滾子軸承。另外還有諧波減速器軸承、直線軸承、關節軸承等,但主要是前兩種軸承。最適合于工業機器人的關節部位或者旋轉部位、機械加工中心的旋轉工作臺、機械手旋轉部、精密旋轉工作臺、醫療儀器、計量器具、IC制造裝置等廣泛用途。
      
      一、工業機器人軸承特點:
      
      1. 可承受軸向、徑向、傾覆等方向綜合載荷;
      
      2. 薄壁型軸承;
      
      3. 高回轉定位精度。任何可滿足此種設計需求的軸承都可用于工業機器人手臂、回轉關節、底盤等部位。
      
      二、工業機器人軸承分類——等截面薄壁軸承、薄壁交叉圓柱滾子軸承、RV減速器軸承、諧波減速機軸承
      
      薄壁截面薄壁軸承:
      
      薄壁等截面軸承又叫薄壁套圈軸承,與普通軸承不同,等截面薄壁軸承毎個系列中橫截面大多為正方形,且尺寸被設計為固定值,在同一個系列中橫截面尺寸是不變的,它不隨內徑尺寸增大而增大,故稱之為等截面薄壁軸承。薄壁等截面軸承精度高、非常安靜以及承載能力很強。薄壁套圈軸承可以是深溝球軸承、四點接觸軸承、角接觸球軸承,在這些系列中,即使是更大的軸直徑和軸承孔,橫截面也保持不變。這些軸承因此稱為等截面。
      
      它是一個由七個開式系列,五個密封系列組成的薄壁軸承家族。開式系列有三種類型:徑向接觸型、角接觸型和點接觸型。
      
      等截面薄壁球軸承包括薄壁四點接觸球軸承系列,薄壁角接觸球軸承系列和薄壁深溝球軸承系列三種系列,多被應用于工業機器人的腰部、肘部、腕部等要求截面尺寸小、有限制的部位。在內徑尺寸相同的情況下,薄壁等截面球軸承比標準滾動軸承裝的鋼球數多,因此改善了軸承內部受力分布,減小了鋼球與溝道接觸處的彈性變形,提高軸承的承載能力。
      
      薄壁等截面軸承優點:薄壁型軸承實現了極薄型的軸承斷面,也實現了產品的小型化、輕量化。產品的多樣性擴展了其用途范圍。
      
      薄壁等截面軸承的技術指標:精度要在P5級以上,壽命在6000h以上。
      



      RV減速器軸承:
      
      RV減速器又稱精密關機減速器,它以其體積小,抗沖擊力強,扭矩大,定位精度高等諸多有點被廣泛應用于工業機器人。對于RV減速器,軸承的外形結構、精密定位是其結構緊湊。剛性優良,傳動精密關鍵因素,RV減速器軸承包括多種薄壁軸承系列及圓柱滾子保持架組件系列
      
      RV減速機由一個行星齒輪減速機的前級和一個擺線針輪減速機的后級組成,RV減速器具有結構緊湊,傳動比大,以及在一定條件下具有自鎖功能的傳動機械,是最常用的減速機之一而且振動小,噪音低,能耗低。
      
      RV減速機軸承特點
      
      (l)傳動比范圍大;
      
      (2)扭轉剛度大,輸出機構即為兩端支承的行星架,用行星架左端的剛性大圓盤輸出,大圓盤與工作機構用螺栓聯結,其扭轉剛度遠大于一般擺線針輪行星減速器的輸出機構。在額定轉矩下,彈性回差??;
      
      (3)只要設計合理,制造裝配精度保證,就可獲得高精度和小間隙回差;
      
      (4)傳動效率高;
      
      (5)傳遞同樣轉矩與功率時的體積小(或者說單位體積的承載能力大),RV減速器由于第一級用了三個行星輪,特別是第二級,擺線針輪為硬齒面多齒嚙合,這本身就決定了它可以用小的體積傳遞大的轉矩,又加上在結構設計中,讓傳動機構置于行星架的支承主軸承內,使軸向尺寸大大縮小,所有上述因素使傳動總體積大為減小
      
      RV減速機軸承的技術指標:精度P4級,溫度不能超過30度,壽命在6000以上



      
      薄壁交叉圓柱滾子軸承:
      
      薄壁交叉滾子軸承有兩大類組成,一種是交叉圓柱滾子軸承,另一種是交叉圓錐滾子軸承,由于自身的特殊性和其他軸承所不可比擬的優越性而被廣泛使用。具有出色的旋轉精度交叉滾子軸承內部結構采用滾子呈90°相互垂直交叉排列,單個軸承能同時承受徑向力、雙向軸向力與傾覆力矩的共同作用,滾子之間裝有間隔保持器或者隔離塊,可以防止滾子的傾斜或滾子間的相互磨察,有效防止了摩擦力矩的增加。
      
      另外,滾子垂直交叉排列的結構可以避免滾子的鎖死現象;同時又因為軸承內外圈是分割的結構,間隙可調,即使被施加壓力,也能獲得較高的旋轉精度。十字交叉滾子軸承以其輕型復合結構、回轉精度高、剛性好、摩擦力矩穩定等良好的性能廣泛應用于工業機器人腰部回轉、關節式機器人肩部、臂、手腕等回轉部位。
      
      交叉滾子軸承的設計能在較小的空間內提供較高的旋轉精確度和剛度,大幅度節省材料成本。這類軸承是將兩套軸承滾道和滾子按直角十字交叉安裝在一起,相鄰滾子朝相反方向,滾子與滾子之間安裝有隔離塊,滾子上還裝有支撐墊片,這使得滾子的兩個半列容進同一空間內。軸承的夾角和錐形幾何形狀使得軸承有效跨度要比軸承本身的實際寬度大好幾倍。交叉圓錐滾子軸承適用于高速機床應用,如立式鏜床和立式磨床。也特別適用于許多空間有限,旋轉精度要求較高的設備。
      
      薄壁交叉圓柱滾子軸承的技術指標:精度P4級壽命要在6000h以上


      
      諧波減速機軸承
      
      諧波減速機軸承是一種諧波減速器是一種靠波發生器使柔輪產生可控彈性變形,利用柔性軸承可控的彈性變形來傳遞運動和動力的,其特點是結構緊湊、運動精度高、傳動比大,多用于中小轉矩的機器人關節。
      
      諧波減速機軸承主要有兩個面組成。諧波減速機配套交叉滾子軸承,根據其使用場合分為外圈分體、內圈整體(BCSF/BCSG系列)和外圈和內圈整體(BSHF/BSHG系列)兩大類。滾動體為圓柱滾子,分布于互成90°垂直排列在V型滾道中。這種結構使得單個軸承就可以同時承受軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩等各個方向的載荷,軸承具有很高的剛度、旋轉精度以及復合承載能力;該類軸承外形緊湊,軸承自帶有安裝孔,便于客戶直接安裝,適合于各種不同類型的諧波減速機。
      
      諧波減速機軸承的技術指標:精度P5級(部分在P4級)壽命在6000h以上。
      
      諧波轉動專用十字交叉滾子軸承,依據諧波減速器架構的不同,可分為
      
      1、CSF系列諧波減速器軸承
      
      2、CSG系列諧波減速器軸承
      
      3、SHF系列諧波減速器軸承
      
      4、SHG系列諧波減速器軸承
      
      5、CSD系列諧波減速器軸承
      
      6、SHD系列諧波減速器軸承


      
      三、工業機器人軸承的關鍵技術
      
      現代工業機器人的發展趨于輕量化,軸承要安裝在有限的空間,必須體積小、重量輕,也就是輕量化。但同時,機器人的高載荷、高回轉精度、高運轉平穩性、高定位速度、高重復定位精度、長壽命、高可靠性的性能,要求配套的機器人軸承必須具備高承載能力、高精度、高剛度、低摩擦力矩、長壽命、高可靠性的性能。輕量化和高性能是一對矛盾。
      
      四、工業機器人軸承的設計技術:
      
      工業機器人用薄壁軸承不僅要保證有足夠的承載能力,而且要求精確定位、運轉靈活,因此,軸承設計分析,主參數的確定不能單以額定動載荷為目標函數,而要以額定動載荷、剛度和摩擦力矩等指標作為目標函數進行多目標優化設計,同時要采用基于套圈和機架變形的薄壁軸承有限元分析方法。
      
      五、工業機器人軸承的制造技術
      
      1、機器人軸承動態質量高精度檢測技術
      
      2、薄壁軸承套圈微變形熱處理加工工藝
      
      3、基于磨削變質層控制的軸承套圈精磨加工工藝
      
      4、薄壁軸承負游隙的精確控制技術
      
      5、薄壁角接觸球軸承的凸出量的精確控制技術
      
      6、薄壁軸承的精密裝配技術
      
      7、薄壁軸承套圈非接觸測量技術

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