工業(yè)機(jī)器人專用配套軸承軸承不僅是工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)的核心部件，作為承載元件，其整體性能優(yōu)劣對(duì)系統(tǒng)的安全、高效的運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。薄壁軸承柔性特征對(duì)機(jī)器人動(dòng)態(tài)性能、載荷能力及運(yùn)動(dòng)精度的影響已不容忽視。
　　1.工業(yè)機(jī)器人配套軸承設(shè)計(jì)原則
　　通常，通用軸承結(jié)構(gòu)形式及主參數(shù)的確定是以額定動(dòng)載荷為目標(biāo)函數(shù)，在-定的約束條件下，通過(guò)優(yōu)化得到。薄壁軸承在使用過(guò)程中，不僅要有較大的額定動(dòng)載荷以保證軸承有足夠的承載能力，還要有較強(qiáng)的剛度和較小的摩擦力矩以保證機(jī)器人主機(jī)的定位精度、靈活運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在軸承設(shè)計(jì)分析過(guò)程中.應(yīng)將額定動(dòng)載荷、剛度和摩擦力矩3個(gè)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)著重考慮這些參數(shù)的變化對(duì)軸承性能方面所產(chǎn)生的不同影響。
柔性軸承屬于特殊的薄壁球軸承，部分設(shè)計(jì)可參照薄壁球軸承的設(shè)計(jì)方法，如主參數(shù)鋼球直徑、溝曲率系數(shù)、溝徑的選擇和計(jì)算、材料的選擇、熱處理及車、磨加工工藝等。但由干它的特殊使用要求，其主參數(shù)如鋼球數(shù)量、球組節(jié)圓直徑、檔邊直徑、填球角.保持架球兜直徑和形狀、游隙的選取和計(jì)算公式需要作相應(yīng)改變。
　　2.機(jī)器人用軸承關(guān)鍵技術(shù)
　　(1)薄壁軸承負(fù)游隙的精準(zhǔn)控制技術(shù)。工業(yè)機(jī)器人軸承要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，要有合適的啟動(dòng)摩擦力矩，因此軸承生產(chǎn)、裝配時(shí)要有合適量的負(fù)游隙。軸承的負(fù)游隙過(guò)大或過(guò)小會(huì)直接影響軸承的噪聲、振動(dòng)與壽命，由干機(jī)器人用薄壁軸承內(nèi)外套圈的壁厚較薄，采用加載方式測(cè)量游隙時(shí)，易導(dǎo)致套圈變形，負(fù)游隙的量很難控制，需要采用特殊的加工裝配方法和工藝，并使用特殊的裝配工具。
　　(2)薄壁角接觸球軸承裝配高度的精確控制。機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊，安裝空間精確，要求軸承的裝配髙的偏范嚴(yán)格，而且國(guó)外同類軸承的裝配高也控制極為嚴(yán)格。由于薄壁角接觸球軸承壁厚很小，極易產(chǎn)生變形，各尺寸精度難以精確控制，內(nèi)外圈及滾動(dòng)體選配尺寸難以嚴(yán)格控制，造成軸承裝配后裝配高偏差過(guò)大。因此，耍想實(shí)現(xiàn)薄壁角接觸球軸承裝酏高的精確控制，基至達(dá)到萬(wàn)能配對(duì)的目的，必須對(duì)軸承進(jìn)行特殊的溝位置設(shè)計(jì)、磨加工工藝制訂、精確的選配等，同時(shí)增加軸承凸出量的修磨工藝。
　　(3)薄壁軸承的精準(zhǔn)裝配技術(shù)。由于機(jī)器人專用系列精密軸承壁厚超薄，剛度差，采用普通的裝配方法及模具，在加熱裝配合套時(shí)極易變形。因此，要實(shí)現(xiàn)薄壁軸承的精密裝配，達(dá)到成品各項(xiàng)指標(biāo)，必須采用針對(duì)薄壁軸承的裝配尺寸選配、裝配工藝制制訂和特殊的裝配模具及附件，對(duì)選配好的軸承套圈進(jìn)行嚴(yán)格的修磨，制定詳細(xì)、嚴(yán)格的裝配工藝，并研制專用的裝配合套工具及附件，以保證軸承裝配后的精度。
　　(4)薄壁軸承套圈內(nèi)外徑非接觸測(cè)量技術(shù)。薄壁軸承套圈壁厚非常薄.需要精密車和磨來(lái)達(dá)到所要求的公差，同時(shí)薄壁軸承套圈輪廓參數(shù)的測(cè)量精度要求也極高，采用傳統(tǒng)的檢測(cè)手段，如標(biāo)準(zhǔn)軸承外徑測(cè)量使用的D913儀器，用0.001的扭簧表測(cè)量，要求有一定的測(cè)力，但是表的測(cè)力人為很難精確控制，直接影響薄壁套圈的外徑測(cè)量精度，無(wú)法滿足檢測(cè)的需求。因此，需要對(duì)薄壁軸承套圈內(nèi)外徑測(cè)量方法進(jìn)行研究，以非接觸光學(xué)精密測(cè)鼉技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)動(dòng)計(jì)算機(jī)主動(dòng)視覺(jué)、圖像處理、精密運(yùn)動(dòng)控制及計(jì)算機(jī)控制等相關(guān)技術(shù)，研制開(kāi)發(fā)一套薄壁軸承套圈外輪廓專用測(cè)量?jī)x器。
　　(5)基干機(jī)器人工況條件的軸承綜合性能試驗(yàn)技術(shù)。為了考核和評(píng)價(jià)機(jī)器人軸承的性能，壽命及可靠性，裝機(jī)前必須進(jìn)行模擬試驗(yàn)或批量生產(chǎn)時(shí)抽樣試驗(yàn)，以確保裝機(jī)的軸承性能穩(wěn)定可靠。由于機(jī)器人軸承結(jié)構(gòu)的特殊性，需要研制專用的軸承的試驗(yàn)裝置，并進(jìn)行模擬工況試驗(yàn)，檢測(cè)軸承的振動(dòng)、溫度.載荷、轉(zhuǎn)速、摩擦力矩及旋轉(zhuǎn)精度等性能，根椐所配套的機(jī)器人的用途及使用要求，制定相應(yīng)的試驗(yàn)規(guī)范，完成規(guī)定數(shù)量和時(shí)限的壽命試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)后各項(xiàng)檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)前數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，從而評(píng)估軸承的使用性能、壽命及可靠性是否滿足要求。