工业机器人专用轴承的现状与发展趋势

　

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　　国内工业机器人配套轴承大部分依靠进口，少数厂家虽然生产制造工业机器人配套轴承，但批量小、品种规格少，零部件通用化程度低，供货周期长，成本高，而且质量不稳定，这些因素严重制约了国内工业机器人产业的正常发展。

 

　　目前，我国从事工业机器人配套轴承研发的单位大多集中在河南洛阳。洛阳轴研科技股份有限公司（轴研所）早在“七五”期间首次展开机器人技术攻关，承担了其中的子课题《机器人专用轴承的开发研究》，对焊接、喷涂、装配机器人用薄壁四点接触球轴承和薄壁交叉圆柱滚子轴承进行了设计、试制、性能检测及寿命试验，与德国YAO及日本THK同类轴承对比结果，达到了国际同类产品技术水平。研制产品应用于大连组合机床研究所12公斤焊接机器人、广州机床研究所50公斤搬运机器人、机械工业自动化研究所75公斤焊接机器人均满足主机要求。近年来，轴研科技股份有限公司对薄壁轴承的结构特点、刚度、精度、摩擦力矩、预紧和应用等进行探讨，定性分析了薄壁轴承设计要考虑的问题和轴系支承刚度对轴承变形的影响，为国内工业机器人专用配套轴承的系列开发提供了有力的技术支撑和研究基础。

 

　　洛阳LYC轴承公司针对谐波传动用柔性轴承的类型、结构特点、轴承材料及热处理工艺、尺寸公差和旋转精度、滚动体精度、游隙、检验方法等进行了深入研究。河南科技大学提出了轻量化绿色化长寿命薄壁四点接触球轴承的结构设计方法，研究了轴承有效壁厚与承载能力、启动摩擦力矩等关键性能指标之间的关系，找到了保证寿命与可靠性条件下的最小壁厚，从而提高轴承材料利用率、降低轴承重量，节约能源，性能指标超过了国外同类产品。

 

　　北京谐波技术研究所在考虑到柔性轴承工作特点、滚动体离心力作用以及EHL油膜影响的前提下，提出了一种分析计算柔性轴承载荷分布和接触应力的方法，对于按照动负荷能力来计算柔性轴承的许用载荷具有一定意义。

 

　　洛阳维斯格轴承、洛阳鸿元轴承、上海烈力轴承等单位也都凭借自己研发生产的工业机器人专用配套轴承或应用工程项目活跃在当今国内外工业机器人专用轴承市场上。此外，一些科研院所和大学也均在进行高端工业机器人轴承制造技术及应用项目方面的研发工作。

 

　　我国工业机器人配套轴承发展趋势

 

　　尽管我国轴承行业的发展规模已经非常庞大，但是国内工业机器人配套轴承中，大部分依靠进口。目前国内少数厂家虽然生产制造工业机器人配套轴承，也因批量小、品种规格少，零部件通用化程度低，供货周期长，成本高等原因，在国内市场的销售额占总销售额的比例不到10％。我国从20世纪80年代开始，连续投进数亿元资金，花了几十年的时间，对机器人核心零部件进行攻关和研发。从产品设计上来看，国内工业机器人配套轴承的应满足轻量化、高精度、高可靠性三大指标，从行业发展上来看，国产机器人轴承需要向产品要多样化、规模化和国际化发展，在提高轴承质量的同时完善的试验规范及标准，早日完成工业机器人配套轴承国产化的目标。

 

　　结语

　　轴承是工业机器人重要的关键零部件之一，它的国产化关系到国产机器人产业的整体竞争力。针对国产机器人产业发展需求，迫切需要开展工业机器人配套轴承研制以及产业化关键技术研发，确保轴承各项性能指标均达到国际先进水平的前提下降低生产成本，为进一步完善工业机器人产业体系做准备，争取在2020年培育3～5家具有国际竞争力的龙头企业和8～10个配套产业集群，以提高国产机器人的市场竞争力，推动智能装备产业发展。