工业机器人精密减速器性能试验方法研究

基于工业机器人精密减速器现有标准,结合国外先进产品性能参数,探讨了工业机器人精密减速器扭转刚度、空程、传动效率、传动误差和启动扭矩关键性能指标的试验方法,介绍了自主设计的机器人精密减速器试验系统,通过RV减速器性能试验,对试验方法加以验证。     

机器人用精密减速器类型及精度研究进展

综述了机器人用精密减速器的类型与应用现状,重点讨论了RV减速器、谐波行星减速器和住友减速器的特性和研究进展,分析了RV减速器、谐波行星减速器和摆线针轮减速器的精度问题,最后指出了机器人用精密减速器的发展方向是传动比更大、效率更高、传动更平稳、高精度、高性能的减速器,与此同时研究新型减速器是未来发展的方向.     

RV减速器装配机器人系统设计

在分析了RV减速器配件支撑盘和针齿壳的装配要求后,设计了由AGV和机械臂组成的移动装配机器人系统来代替人工实现工件的装配,以提高RV减速器工件的装配速度与精度,减少人为因素影响。提出了二次目标定位的机械臂定位控制策略,弥补了AGV的定位误差,提高了机器人的识别精度,减小了系统整体运行时间。利用HALCON软件实现对装配对象的识别与定位,加入了去除物体阴影的自适应阈值算法,提高了目标的识别速度和精度。大量实验测试表明,所设计的机器人能够完成RV减速器支撑盘和针齿壳的定位抓取和装配工作,最大定位误差为0.906mm,平均定位误差为0.4325mm,平均识别时间为0.695s。在现有软硬件条件下,该系统能够替代人工完成1mm内的间隙配合装配工作。     

工业机器人用谐波减速器精度测试系统研究

谐波减速器是工业机器人传动系统核心部件之一,为了提高国产谐波减速器传动性能,研发了一套高精度谐波减速器精度综合测试系统。该测试系统可对谐波减速器的回差、运动误差和平稳性误差进行实时动态测试,为国内谐波减速器出厂检验提供了参考。     

机器人核心零部件技术现状及趋势综述

机器人是制造业高质量发展的关键支撑装备,我国机器人及核心零部件已形成较为完善的产业体系,机器人用控制器综合性能指标接近国际先进水平,正向智能化、可扩展、高可靠方向引领行业发展。但在精密减速器、驱动器及伺服电机领域存在精度保持性不足、可靠性低、运行平稳性和批量一致性差等关键“卡脖子”问题,无法满足复杂高端领域应用需求。对工业机器人核心零部件技术现状及趋势进行综述,从精密减速器、控制器系统、伺服系统以及测评方法4个方面对近些年国内外研究成果和存在的问题展开讨论,分析国内机器人核心零部件的关键技术与国际先进水平的差距,找出发展痛点与根本原因,有利于在工业机器人核心零部件研制过程中实现关键技术突破。     

工业机器人精密减速器输入轴的真空低压渗碳高压气淬工艺

针对轴齿类零件高温渗碳淬火热处理畸变问题,研究了工业机器人减速器精密轴齿类零件真空低压渗碳和高压气淬工艺。结果表明,在升温阶段采用阶梯式升温保温方式,强渗阶段以乙炔-氮气交替脉冲进行强渗和扩散,淬火冷却阶段精确控制氮气压力1.8 MPa(18 bar)并使之稳定,可使轴齿类零件的总畸变量控制在0.005~0.015 mm。实际生产结果表明,轴齿类零件采用真空低压渗碳和高压气淬技术,渗碳层中的马氏体为1级,残留奥氏体和碳化物为1~2级,心部组织为1~2级。批量生产的减速器精密轴齿表面硬度、心部硬度和有效硬化层深度均值分别为59.7 HRC、38.6 HRC和0.681 mm,全部满足技术要求。     

工业机器人谐波减速器的传动误差超限故障诊断

为解决工业机器人谐波减速器使用过程中传动误差超限故障诊断问题,建立伺服电机和谐波减速器的机电仿真模型,分析减速器间隙增大对驱动电机电流产生的影响。构建工业机器人谐波减速器机电系统实验平台,采集不同传动误差谐波减速器对应的驱动电机电流信号。利用电机电流信号,提出结合梅尔倒频谱和支持向量机,以及结合梅尔倒频谱和概率神经网络的2种故障诊断方法。基于多种指标综合分析比较上述2种故障诊断方法,结果表明:结合梅尔倒频谱和支持向量机的谐波减速器传动误差超限故障诊断方法综合性能优于结合梅尔倒频谱和概率神经网络的方法。     

精密齿轮传动RV减速器研究现状

RV减速器因具有传动精度高、回差小和寿命长等优点,被广泛应用于精密机械系统中。梳理了国内外RV减速器的研究现状,展示了RV减速器传动误差、回差、扭转刚度、磨损寿命和加工工艺方面研究成果,分析对比国内外现阶段RV减速器产品性能,发现国产产品在精度保持性和产品一致性方面与国外仍存在差距。最后从研究层面对国内RV减速器的发展提出了针对性建议。     

精密行星减速器优化设计及仿真分析

精密行星减速器具有传动精度高、效率高等优点,其性能的优劣对应用系统整体的性能有重要影响。为提高精密行星减速器的传动性能,以二级精密行星减速器为例,建立二级精密行星减速器三维模型,采用带鼓形的螺旋线的组合修形方式进行优化设计,然后对二级精密行星减速器整体轮系进行齿轮接触特性分析,对比分析了修形前后减速器的接触特性。分析结果表明：采用带鼓形的螺旋线修形方式,能够快速迭代获得最优解,并且降低了减速器的传动误差和因啮合变形产生的齿面接触应力集中。     

焊接工业机器人设备——振康的新起点

介绍南通振康焊接机电有限公司20多年来,CO2送丝机产品发展和技术水平,以及该产品在行业中取得的成就。面临自动化、智能化和国家机器人发展的要求,重点介绍振康公司在工业机器人核心部件—RV减速器和高精度交流伺服电机方面开展的技术研究和产品开发,取得的成绩、实际推广应用情况,以及未来的发展方向。     

RV减速器摆线轮齿形的研究

通过运用三坐标测量机对RV-40E型速器摆线轮进行精密测量,得到摆线轮齿形坐标参数,对所得参数采用最小二乘法进行圆弧拟合,结合所得摆线轮齿形与摆线轮齿形计算方程得到的齿形,与经过精密测量的摆线轮实际齿形进行对比,分析圆弧拟合与齿形计算方程两种方法得到的齿形形貌特征。并通过试制摆线轮来验证其工作寿命及精度。结果表明:该摆线轮的工作寿命及精度均达标,且方程计算齿形更具有实用性。     

基于RV减速器检测的数据采集系统的设计

RV减速器是工业机器人核心部件,为保证对其精度测量的准确性,研发了一种操作简单、能对数据进行准确采集与处理的采集系统。介绍了PCI-9222数据采集卡的特点,结合对RV减速器测试系统中数据采集系统的研究,针对RV减速器建立了数据采集系统,并采用VC++编程,实现了RV减速器扭矩数据的实时采集。该数据采集系统基于VC++编程、Access数据库技术,通过设置采集参数对RV减速器扭矩进行实时高速采集与存储。测试结果表明:该系统实现了准确高速的数据采集、处理与显示功能,保证了测试系统的测量精度,为RV减速器的检测分析提供了技术参考。     

谐波减速器疲劳失效特征分析

谐波减速器是工业机器人中重要的零部件之一,其性能直接关系到工业机器人的运转状态。谐波减速器的疲劳失效分为柔轮失效和柔性轴承失效两类。利用谐波减速器综合测试平台,实时监测和记录谐波减速器传动效率、温度和振动信号,并提取出信号特征,对两种失效模式的特征进行分析。验证了传动效率、温度和振动信号表征谐波减速器失效的一致性,在柔轮失效模式下,谐波减速器传动效率退化量约为7%;在柔性轴承失效模式下,谐波减速器传动效率退化量约为15%。失效模式特征的分析对于谐波减速器的失效和疲劳研究有着重要的意义。     

RV减速器摆线轮磨削工艺研究

为了解决RV减速器核心零部件——摆线轮的制造工艺问题,介绍了砂轮磨削原理,分析了齿轮成形磨削的特点。分析结果表明:影响摆线轮磨削精度的主要因素是砂轮速度、进给速度和磨削深度。以理论磨削深度与工件上实际磨削深度之间的误差为研究对象,采用正交组合法对3个因素进行磨削实验,并通过对实验数据的分析,得到了误差最小的磨削参数组合,为摆线轮生产加工提供了依据。     

内齿行星齿轮减速器偏心套微动磨损问题的探讨

阐述了内齿行星齿轮减速器偏心套微动磨损现象及解决方法。     

对精密离心机转速波动量的理论分析

精密离心机输出转速的波动量决定了其过载输出不确定度。因此,如何控制精密离心机输出转速的波动量是实现设计指标的前提条件。以MATLAB/Simulink软件建立的精密离心机数学仿真模型为基础,结合JML-150G、JML-100J等型号精密离心机的实验结果,对影响精密离心机输出转速波动量的各种因素如测速误差、扰动扭矩等进行了理论分析,得到了转速波动量的定量计算公式,并通过实验验证了所得结论。研究结果为定量设计精密离心机的转速指标奠定了基础。