【軸承應用】工業機器人所用軸承,你真的知道

 新聞資訊     |      2020-08-03 17:12
工業機器人是一種在自動控制下,能夠重復編程完成某些操作或移動作業的多功能、多自由度的機械裝置,是現代制造業中重要的工程自動化設備。

工業機器人軸承作為工業機器人的關鍵配套件之一,最適用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。

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。
 

工業機器人軸承分類

 

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,另一類是交叉滾子軸承。另外還有諧波減速器軸承、直線軸承、關節軸承等,但主要還是等截面薄壁軸承和交叉滾子軸承運用較多。
交叉滾子軸承
交叉滾子軸承,是圓柱滾子或圓錐滾子在呈90度的V形溝槽滾動面上通過隔離塊被相互垂直地排列,所以交叉滾子軸承可承受徑向負荷、軸向負荷及力矩負荷等多方向的負荷。內外圈的尺寸被小型化,極薄形式更是接近于極限的小型尺寸,并且具有高鋼性,且精度可達到P5、P4、P2級。因此適合于工業機器人的關節部和旋轉部、機械加工中心的旋轉臺,精密旋轉工作臺、醫療機器、計算器、軍工、IC制造裝置等設備。

交叉滾子軸承的特點:
1、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,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之間相互磨擦,有效防止了旋轉扭矩的增加。另外,不會發生滾子的一方接觸現象或者鎖死現象;同時因為內外環是分割的結構,間隙可以調整,即使被施加預壓,也能獲得高精度的旋轉運動。
 
2、操作安裝簡化
被分割成兩部分的外環或者內環,在裝入滾子和保持器后,被固定在一起,所以安裝時操作非常簡單。
 
3、承受較大的軸向和徑向負荷
因為滾子在呈90°的V型溝槽滾動面上通過間隔保持器被相互垂直排列,這種設計使交叉滾子軸承就可以承受較大的徑向負荷、軸向負荷及力矩負荷等所有方向的負荷。
 
4、大幅節省安裝空間
交叉滾子軸承的內外環尺寸被最小限度的小型化,特別是超薄結構是接近極限的小型尺寸,并且具有高剛性,所以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。
RV減速器又稱精密關節減速器,它以其體積小,抗沖擊力強,扭矩大,定位精度高等多優點被廣泛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、傳動精密等關鍵因素,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。


諧波減速器專用軸承
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。
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。

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。
 
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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