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spinea减速机机器人摆线轮加工机床和RV摆线轮磨床方式

发布时间:2022-08-08   阅读量:1629

    工业机器人高精密摆线减速器是我国核心基础零部件薄弱的典型代表。2013年我国工业机器人购买量首次超过日本,成为全球第一。而作为工业机器人核心部件的高精密减速器仍然被国外垄断,严重制约了我国工业机器人产业的发展,截止目前,rv减速器国产化尚无实质性突破。
减速器是装备制造业必不可少的核心基础零部件,而高精密减速器一直是我国装备制造业的短板,长期依赖进口。本次发明的专用成型磨床主要用于解决适合机器人关节用高精密rv减速器关键零部件——摆线齿轮——的量产工艺,以完成加工中最重要也是最困难的最后一道精磨工序,既能保证摆线齿轮的高加工精度与高工作效率,又能保证高效制造与稳定生产,能有效控制住经济成本。
待加工rv减速器摆线轮3通过夹具4固定于静压头架8,静压尾架23在磨削加工时会抵紧夹具4,静压头架8与静压尾架23通过螺栓连接固定于x轴载板2上,x轴载板2与x轴静压导轨5的滑块及x轴静压丝杠23的丝杠螺母同时固连,x轴静压导轨5的轨道固定于床体1上,整个x轴载板2及其连接部件可通过x轴驱动电机24驱动x轴静压丝杠6沿x方向移动;同理,由于静压磨削主轴12通过z轴载板14及z轴静压导轨16固连在y向滑台18上,故整体可在可在y轴载板20上沿y方向移动,静压磨削主轴12及其固连的磨削砂轮11、z轴载板13作为整体可沿z向移动;修整砂轮驱动电机9与静压头架8固连,在磨削砂轮12经过长时间工作磨损后可驱动修整砂轮10对其进行修整。
具体实施过程:先将一对经过粗磨加工成型的rv减速器摆线轮3(留有磨削余量)通过夹具4重叠对齐固定于静压头架8,静压尾架23的顶尖伸出顶住夹具4,待加工的一对rv减速器摆线轮3被准确牢固定位;检测系统中的测量仪11探头伸出测量修整砂轮10、磨削砂轮12和待加工rv摆线轮3之间的相对初始位置,静压头架8沿x轴静压导轨5移动到探头位置处,静压头架8带动夹具4转动,测量仪11探头根据夹具4上的位置标记判定磨削加工初始位置;x、y、z轴驱动电机24、19、15按照操作系统指令驱动对应静压丝杠6、21、17,使得y轴载板20沿y轴静压导轨22移动,至磨削砂轮12与待加工rv摆线轮3磨削初始位置对齐,x轴载板2沿x轴静压导轨5移动,至待加工rv摆线轮3左侧面位于磨削砂轮12轴线所在垂直面右侧,z轴载板14沿z轴静压导轨16向下移动,至第一次磨削深度初始位置;磨削砂轮12保持额定转速且位置不变,待加工rv摆线轮3沿x轴静压导轨5从右向左匀速移动,直至完成第一次粗磨削,磨削深度0.05mm,如此来回,待加工rv摆线轮3沿x轴导轨5左右移动,磨削砂轮12沿z轴导轨16按每一次磨削深度进给,每个摆线轮齿磨削过程按“粗磨——粗磨——粗磨——精磨——精磨——空磨”步骤进行,粗磨y轴进给深度0.05mm,精磨y轴进给深度0.02mm;待加工rv摆线轮3每一齿按上述步骤磨削完毕,磨削砂轮12升起,静压头架8带动代加工rv摆线轮3旋转至下一待加工齿位置,磨削砂轮12重复上述步骤进行加工,直至整个摆线轮3磨削完毕;磨削完毕后,磨削砂轮12升起,测量仪11检测探头伸出,x轴载板2带动加工完的摆线轮沿x轴导轨5移动至探头处,对加工完毕的摆线轮进行质量检测,检测达标后取下摆线轮;磨削砂轮12经过长时间工作会发生轻度磨损,影响磨削精度,需要移动至修整砂轮10处进行修整。
本次发觉的机器人关节用rv减速器摆线轮精密磨床直线定位精度达1μm,角度定位精度达5arc·sec,由该磨床批量磨削加工的rv摆线轮齿形直线轮廓度≤4μm,齿间角度误差小于5arc·sec。
在机器人关节用RV减速器摆线轮精密磨床,包括床体及相应的X向组件、Y向组件、Z向组件,X向组件通过X轴静压导轨和X轴驱动电机移动,Y向组件和Z向组件同理,Z向组件上设置静压磨削主轴和磨削头,磨削主轴上设置动平衡头,本发明采用高刚度静压头尾架对工件进行定位、夹紧及支撑,采用静压磨削主轴为磨削砂轮提供主切削力,采用静压轴承固定、支承转轴;以上静压机构应用于高精密磨床优点突出:精度高,刚度大,承载能力强,动平衡优秀,减震性能优异,对机床热输入极小,可提高切削力,缩短加工时间;静压传动机构配合超精密编码器的闭环传动系统完全满足工艺要求。