近几年,工业机器人行业迅猛发展,带动了相关行业的迅速发展。谐波减速机是用于与工业机器人的谐波减速器等关键部件相匹配的。在此之前,谐波减速器的主要依靠进口,而进口产品的价格又太高,使得国产机器人的生产成本大大增加,从而进一步限制了国产机器人的发展。
谐振减速机的由来
20世纪五十年代中期,美国人马瑟根据薄壳的弹性变形理论,提出了一种基于金属的柔性和弹性的新方法。它广泛用于航空航天,工业机器人,精密设备仪器,雷达通讯设备,印刷机械,纺织机械,半导体工业晶圆传送设备,印刷包装机械,医疗设备,金属成型机械,仪器仪表,光学仪器,核设施和航空航天等。
随着谐波传输技术的问世,世界各国对此都十分关注。在1970年,它被引进日本,日本第一个体育控制领域的领导者-日本 Harmonic Drive Systems公司(以下简称 HDSI)。日本高功率谐波减速器以其重量轻、体积小、传动效率高、减速范围广、精度高而在各类传动系统中得到了广泛的应用。公司专业从事各类精密减速器的制造与销售,不愧为全球运动学领域的龙头。在低减速率范围内,高科技公司还研制出了高精度的行星齿轮减速机,以满足谐波减速器所不能满足的要求。采用独特的内齿圈变形技术,可以更紧密地啮合并消除背隙,实现了精确的传动误差。
近几年,中国工业机器人行业迎来了一个新的发展机遇,包括 ABB、 KUKA、安川和发那科等世界著名的机器人公司,都在中国建立了自己的工厂,以占领中国的市场。在中国,手机、半导体、液晶制造等领域,都需要更多的微型机器人,而国产的工业机器人,尤其是谐波减速器、伺服电机、控制系统等,都需要大量的进口。根据国际机器人联合会的数据,中国在2012年进口了22000台工业机器人,中国将成为世界上最大的工业机器人市场。
谐波减速器只有三大部分:柔轮、波发生器、刚轮。柔轮的外径稍小于刚轮的内径,其齿数一般为2。由于波源的椭圆形状,使得刚轮与柔轮的齿接触点位于椭圆的两个相反面。在波产生装置旋转时,刚轮与柔轮的接触面发生了啮合。波产生装置的每一次正时针转动180度,而柔轮则与刚轮的反时针转动一次。在两个180度对称位置,超过30%的全齿同时啮合,从而产生了高扭矩传输。
在介绍了谐波减速器的由来后,我们就来看看谐波减速器的核心谐波减速器轴承
精密轴承是我国装备制造业的重要基础零部件,它是我国大型设备、大型机械设备的重要基础零部件,其性能的优劣与可靠性一直受到人们的重视,被称为“心脏”。在工业机器人的谐波减速器中,轴承的精度、摩擦力矩和刚度直接影响到整个系统的稳定和运行。机器人配套轴承是伴随着工业机器人行业的崛起而产生的一个新的市场。机器人精密轴承主要有:谐波减速器专用十字交叉轴承、柔性轴承、 RV减速器轴承、交叉滚子轴承、等截面薄壁轴承等。
谐波减速轴承是一种高精度的十字交叉滚动轴承,专门用于谐波减速器。谐波减速器轴承主要由两种形式构成:按应用场合可划分为外圈分体、内圈整体式 CSF/CSG型谐波减速器轴承,以及内外圈一体的 BSHF/BSHG型谐波减速器轴承。滚筒是一种圆筒形的滚筒,其分布在 V形滚道内,呈90度相互平行。该结构使单一轴承能够承受各种不同的载荷,如轴向、径向、倾覆等,并具有较高的刚度、旋转精度和复合承载力。它具有结构紧凑、自带安装孔,方便安装,适用于各类谐波减速器。
近年来,我国的轴承生产技术虽有了长足的发展,但与世界轴承大国的水平还是有很大差距的。其特点是高科技、高精度、高附加值产品的比重较小,其稳定性有待于不断改善和改善。随着国家政策的不断加强,中国的轴承行业将会迎来一个蓬勃发展的春天。
随着谐波减速器在广泛的应用领域中的应用,除满足传统的要求之外,还在朝着高速、高精度、低噪声、振动小、重量轻、集成化、专用化等方面发展。
在性能方面,由于谐波减速器的功率大,传动比大,体积小,传动效率高,寿命长,因此,用户对此有很大的要求。所以,在不断改进材料、质量、工艺水平的同时,在传动机构、传动机构等方面也进行了深入的探索与创新。
在结构上,减速器与马达的连接,组成了关节,也是一种新的发展形式,目前市场上已经有了各种不同的结构和不同的功率;其次,就是微型化了,微型减速器的发展也是高端领域,在医疗、生物工程、机器人等领域,已经有了很大的进展。
中国目前正大力推进工业机器人的发展,对高科技、高精度的机器人用精密轴承的需求日益增长,这就需要我国的轴承制造业持续提高技术水平,加速产业转型升级,缩小与进口精密轴承的质量差距,实现精密轴承的国产化。