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工业机器人所用轴承,你真的知道吗?

作者: 发布时间:2019-12-13 浏览次数:268
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工业机器人是一种在自动控制下,能够重复编程完成某些操作或移动作业的多功能、多自由度的机械装置,是现代制造业中重要的工程自动化设备。


工业机器人轴承作为工业机器人的关键配套件之一,***适用于工业机器人的关节部位或者旋转部位、机械加工中心的旋转工作台、机械手旋转部、精密旋转工作台、医疗仪器、计量器具、IC制造装置等。

工业机器人轴承特点


1、可承受轴向、径向、倾覆等方向综合载荷;

2、薄壁型轴承;

3、高回转定位精度。

工业机器人轴承分类
要包括两大类用于工业机器人的轴承,一是等截面薄壁轴承,另一类是交叉滚子轴承。另外还有谐波减速器轴承、直线轴承、关节轴承等,但主要还是等截面薄壁轴承和交叉滚子轴承运用较多。

交叉滚子轴承

交叉滚子轴承,是圆柱滚子或圆锥滚子在呈90度的V形沟槽滚动面上通过隔离块被相互垂直地排列,所以交叉滚子轴承可承受径向负荷、轴向负荷及力矩负荷等多方向的负荷。内外圈的尺寸被小型化,极薄形式更是接近于极限的小型尺寸,并且具有高钢性,且精度可达到P5、P4、P2级。因此适合于工业机器人的关节部和旋转部、机械加工中心的旋转台,精密旋转工作台、医疗机器、计算器、军工、IC制造装置等设备。


交叉滚子轴承的特点:

1、具有出色的旋转精度

交叉滚子轴承内部结构采用滚子呈90°相互垂直交叉排列,滚子之间装有间隔保持器或者隔离块,可以防止滚子的倾斜或滚子之间相互摩擦,有效防止了旋转扭矩的增加。另外,不会发生滚子的一方接触现象或者锁死现象;同时因为内外环是分割的结构,间隙可以调整,即使被施加预压,也能获得高精度的旋转运动。

2、操作安装简化

被分割成两部分的外环或者内环,在装入滚子和保持器后,被固定在一起,所以安装时操作非常简单。

3、承受较大的轴向和径向负荷

因为滚子在呈90°的V型沟槽滚动面上通过间隔保持器被相互垂直排列,这种设计使交叉滚子轴承就可以承受较大的径向负荷、轴向负荷及力矩负荷等所有方向的负荷。

4、大幅节省安装空间

交叉滚子轴承的内外环尺寸被***小限度的小型化,特别是超薄结构是接近极限的小型尺寸,并且具有高刚性,所以***适合于工业机器人的关节部位或者旋转部位、机械加工中心的旋转工作台、机械手旋转部、精密旋转工作台、医疗仪器、计量器具、IC制造装置等广泛用途。

等截面薄壁轴承

薄壁等截面轴承又叫薄壁套圈轴承,它精度高、非常安静以及承载能力很强。薄壁套圈轴承可以是深沟球轴承、四点接触轴承、角接触球轴承,薄壁等截面轴承横截面大多为正方形。在这些系列中,即使是更大的轴直径和轴承孔,横截面也保持不变。这些轴承因此称为等截面。


薄壁等截面轴承优点

薄壁型轴承实现了极薄型的轴承断面,也实现了产品的小型化、轻量化。产品的多样性扩展了其用途范围。


薄壁等截面轴承产品特性

为了得到轴承的低摩擦扭矩、高刚性、良好的回转精度,使用了小外径的钢球。中空轴的使用,确保了轻量化和配线的空间。薄壁型6700、6800系列有各种防尘盖形式、带法兰形式、不锈钢形式、宽幅形式等,品种齐全。


薄壁等截面轴承主要用途

步进电机、医疗器械、办公器械、检测仪器、减速/变速装置、工业机器人、光学/映像器械、旋转编码器。


薄壁十字交叉滚子轴承

薄壁十字交叉圆柱滚子轴承内部结构采用滚子呈90°相互垂直交叉排列,单个轴承能同时承受径向力、双向轴向力与倾覆力矩的共同作用,滚子之间装有间隔保持器或者隔离块,可以防止滚子的倾斜或滚子间的相互摩擦,有效防止了摩擦力矩的增加。

另外,滚子垂直交叉排列的结构可以避免滚子的锁死现象;同时又因为轴承内外圈是分割的结构,间隙可调,即使被施加压力,也能获得较高的旋转精度。十字交叉滚子轴承以其轻型复合结构、回转精度高、刚性好、摩擦力矩稳定等良好的性能广泛应用于工业机器人腰部回转、关节式机器人肩部、臂、手腕等回转部位。


RV减速器轴承

RV减速器又称精密关节减速器,它以其体积小,抗冲击力强,扭矩大,定位精度高等多优点被广泛广泛应用于工业机器人。对于RV减速器,轴承的外形结构、精密定位是其结构紧凑、刚性优良、传动精密等关键因素,RV减速器轴承包括多种薄壁轴承系列及圆柱滚子保持架组件系列。

谐波减速器专用轴承

谐波减速器是一种靠波发生器使柔轮产生可控弹性变形,利用柔性轴承可控的弹性变形来传递运动和动力的,其特点是结构紧凑、运动精度高、传动比大,多用于中小转矩的机器人关节。

工业机器人轴承的关键技术

现代工业机器人的发展趋于轻量化,轴承要安装在有限的空间,必须体积小、重量轻,也就是轻量化。但同时,机器人的高载荷、高回转精度、高运转平稳性、高定位速度、高重复定位精度、长寿命、高可靠性的性能,要求配套的机器人轴承必须具备高承载能力、高精度、高刚度、低摩擦力矩、长寿命、高可靠性的性能。轻量化和高性能是一对矛盾。


设计技术

工业机器人用薄壁轴承不仅要保证有足够的承载能力,而且要求精确定位、运转灵活,因此,轴承设计分析,主参数的确定,不能单以额定动载荷为目标函数,而要以额定动载荷、刚度和摩擦力矩等指标作为目标函数进行多目标优化设计,同时要采用基于套圈和机架变形的薄壁轴承有限元分析方法。


制造技术

(1)机器人轴承动态质量高精度检测技术;

(2)薄壁轴承套圈微变形热处理加工工艺;

(3)基于磨削变质层控制的轴承套圈精磨加工工艺;

(4)薄壁轴承负游隙的精确控制技术;

(5)薄壁角接触球轴承的凸出量的精确控制技术;

(6)薄壁轴承的精密装配技术;

(7)薄壁轴承套圈非接触测量技术;


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