2021-07-12
一.工業(yè)機(jī)器人
1）工業(yè)機(jī)器人概況
工業(yè)機(jī)器人是一種在自動(dòng)控制下，能夠重復(fù)編程完成某些操作或移動(dòng)作業(yè)的多功能、多自由度的機(jī)械裝置，是現(xiàn)代制造業(yè)中重要的工程自動(dòng)化設(shè)備。工業(yè)機(jī)器人是一個(gè)復(fù)雜的作業(yè)系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、感知系統(tǒng)等幾個(gè)部分。
工業(yè)機(jī)器人一般采用關(guān)節(jié)型的機(jī)械結(jié)構(gòu)，每個(gè)關(guān)節(jié)中獨(dú)立安裝驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過計(jì)算機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)單元的功率放大電路進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的操作。工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，通過運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人本體、傳感器等部件完成人們需要的功能。
在我國人口紅利減弱的背景下，隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的不斷深入，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用范圍將越來越廣，我國工業(yè)機(jī)器人將迎來戰(zhàn)略發(fā)展期。
機(jī)器人重點(diǎn)產(chǎn)品：
1、焊接機(jī)器人
2、搬運(yùn)機(jī)器人
3、噴涂機(jī)器人
4、碼垛機(jī)器人
5、物流機(jī)器人
6、加工機(jī)器人
7、裝配機(jī)器人
8、檢測機(jī)器人
9、潔凈機(jī)器人
2）我國工業(yè)機(jī)器人需求旺盛
我國近些年來機(jī)器人市場快速發(fā)展，已經(jīng)成為全球工業(yè)機(jī)器人重要市場。2013年，我國工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到3.7萬臺(tái)，同比增長41%，超越日本成為全球大機(jī)器人市場。2014年，我國工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到5.7萬臺(tái)，同比增長54%。 2015年，我國工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到7.5萬臺(tái)，同比增長32%。
2009-2015年中國工業(yè)機(jī)器人保有量
相對(duì)德、日、韓等國而言，我國機(jī)器人密度還是很低，2012年我國制造業(yè)中每萬人工業(yè)機(jī)器人擁有量僅為23臺(tái)，遠(yuǎn)低于世界平均的每萬人58臺(tái)。即使剔除不可比因素，我國機(jī)器人密度還存在較大的提升空間，工業(yè)機(jī)器人市場潛力巨大。2015年，我國工業(yè)機(jī)器人市場需求量達(dá)到7.5萬臺(tái)，保有量達(dá)到26.6萬臺(tái)。預(yù)計(jì)到2020年，我國工業(yè)機(jī)器人市場需求量將達(dá)到15萬臺(tái)，保有量達(dá)到80萬臺(tái)。到2025年，我國工業(yè)機(jī)器人市場需求量將達(dá)到26萬臺(tái)，保有量達(dá)到180萬臺(tái)。
二.工業(yè)機(jī)器人軸承
1.工業(yè)機(jī)器人軸承種類
工業(yè)機(jī)器人軸承主要有以下四類：
除上述軸承外，工業(yè)機(jī)器人還應(yīng)用直線軸承、關(guān)節(jié)軸承、磁懸浮軸承、氣體靜壓推力軸承等。
2.工業(yè)機(jī)器人軸承的關(guān)鍵技術(shù)
現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人的發(fā)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(shí)，機(jī)器人的高載荷、高回轉(zhuǎn)精度、高運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性、高定位速度、高重復(fù)定位精度、長壽命、高可靠性的性能，要求配套的機(jī)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(duì)矛盾。
設(shè)計(jì)技術(shù)：
工業(yè)機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)靈活，因此，軸承設(shè)計(jì)分析、主參數(shù)的確定，不能單以額定動(dòng)載荷為目標(biāo)函數(shù)，而要以額定動(dòng)載荷、剛度和摩擦力矩等指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)要采用基于套圈和機(jī)架變形的薄壁軸承有限元分析方法。
制造技術(shù)：
（1）機(jī)器人軸承動(dòng)態(tài)質(zhì)量高精度檢測技術(shù)；
（2）薄壁軸承套圈微變形熱處理工藝；
（3）基于磨削變質(zhì)層控制的軸承套圈精磨加工工藝；
（4）薄壁軸承負(fù)游隙的精確控制技術(shù)；
（5）薄壁角接觸球軸承凸出量的精確控制技術(shù)；
（6）薄壁軸承的精密裝配技術(shù)；
（7）薄壁軸承套圈非接觸測量技術(shù)。
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