薄壁四点接触球轴在工业机器人中的应用

近年来，随着制造业技术水平的发展，对现代制造技术的各类机器人的需求日益增加。如大型工程机械、汽车、家电等自动化生产线，以及提升国家高科技战略地位的深海载人潜水器 、仿人仿生机器人和喷漆、弧焊、点焊、装配 、搬运工业机器人等。为机器人的关键配套专用轴承，对机器人的运转平稳性、重复定位精度、动作精确度以及工作的可靠性等关键性能指标具有重要影响。
目前，工业机器人用轴承种类较多，如薄壁深沟球轴承、薄壁角接触球轴承、薄壁四点接触球轴承和薄壁交叉滚子轴承等。由于薄壁四点接触球轴承和壁交叉滚子轴承具有承受联合载荷能力强、精度高、摩擦力矩小、重量轻、运转平稳等特点，因此大多被应用于工业机器人的腰部、肘部、腕部等部位。
一、薄壁四点接触球轴承结构形式
工业机器人专用薄壁四点接触球轴承通常有带密封圈和不带密封圈的结构形式。其主要由内圈、外圈、保持架、钢球或非接触式密封圈组成。内、外圈均为整体结构,钢球与内、外圈沟道呈四点接触,保持架为冠形插入式结构。适合安装在工业机器人的腕部、肘部等关节部位。
二、薄壁密封四点接触球轴承特点
1、外径与内径之比较小,滚动体直径小,数量多,与相同内径的标准轴承相比,其重量约为标准轴承的5%,横截面积约为标准轴承的20%。
2、定截面轴承:薄壁四点接触球轴承系列,轴承横截面尺寸相同,不随内、外径的变化而改变。
3、能承受径向载荷、双向推力载荷和倾覆力矩,相当于两套背对背安装的角接触球轴承,但其宽度只相当于一套角接触球轴承的宽度。
自从20世纪60年代机器人进入工业领域以来，无论是机器人的数量，还是机器人的技术都有了迅猛的发展。作为机器人关键零配件的专用配套轴承，国外一些轴承公司如日本的IKO、THK、NSK和美国Koydon等在20世纪80年代就已研制出用于机器人各部位的系列化专用配套轴承，为机器人产业提供了80%左右能满足机器人需要的基础元器件，为工业机器人的迅速发展奠定了坚实的配套技术基础。
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。为促进国内工业机器人专用轴承设计和加工技术的提高。