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      工业机器人及工业机器人轴承的市场和技术

      2021-07-12

      .工业机器人

      1工业机器人概况

      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 。工业机器人是一个复杂的作业系统,包括控制系统、驱动系统 、机械系统、感知系统等几个部分。

      工业机器人一般采用关节型的机械结构,每个关节中独立安装驱动电机,通过计算机对驱动单元的功率放大电路进行控制,实现机器人的操作。工业机器人的构成是一个闭环系统,通过运动控制器、伺服驱动器、机器人本体、传感器等部件完成人们需要的功能 。

      在我国人口红利减弱的背景下,随着产业转型升级的不断深入,工业机器人应用范围将越来越广,我国工业机器人将迎来战略发展期。

      机器人重点产品:

      1、焊接机器人

      2、搬运机器人

      3、喷涂机器人

      4、码垛机器人

      5、物流机器人

      6 、加工机器人

      7 、装配机器人

      8、检测机器人

      9、洁净机器人

      2我国工业机器人需求旺盛

      我国近些年来机器人市场快速发展,已经成为全球工业机器人重要市场。2013年 ,我国工业机器人销量达到3.7万台 ,同比增长41% ,超越日本成为全球大机器人市场。2014年 ,我国工业机器人销量达到5.7万台 ,同比增长54%。 2015年,我国工业机器人销量达到7.5万台,同比增长32% 。

      2009-2015年中国工业机器人保有量

      相对德 、日、韩等国而言,我国机器人密度还是很低,2012年我国制造业中每万人工业机器人拥有量仅为23台,远低于世界平均的每万人58台。即使剔除不可比因素 ,我国机器人密度还存在较大的提升空间,工业机器人市场潜力巨大 。2015年,我国工业机器人市场需求量达到7.5万台 ,保有量达到26.6万台 。预计到2020年 ,我国工业机器人市场需求量将达到15万台,保有量达到80万台 。到2025年,我国工业机器人市场需求量将达到26万台,保有量达到180万台。

      .工业机器人轴承

      1.工业机器人轴承种类

      工业机器人轴承主要有以下四类:


      除上述轴承外,工业机器人还应用直线轴承、关节轴承 、磁悬浮轴承 、气体静压推力轴承等。

      2.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。