工業機器人關節用RV減速器運動學分析及關鍵零部件制造工藝研究

馬延濤

摘要：經濟的發展帶動了勞動力需求的增加，但是我國正在逐步進入老齡化社會，勞動力正在逐漸的減少，現在的很多年輕人也不愿意從事體力勞動，使得工業生產中能夠用的勞動力越來越少，企業的勞動力成本也逐漸的升高。企業為了降低成本，在工業生產中開始使用工業機器人進行生產，而RV減速器是當前機器人關節減速器的主要選型，它具有效率高、精度高、回差小等優點，提高了工業機器人的工作效率，極大地降低了生產成本。本文就工業機器人關節用RV減速器運動學分析及關鍵零部件制造工業進行研究。

關鍵詞：運動學分析；RV減速器；關鍵零部件

一、國內外RV減速器生產質量和情況的對比

我國最近也在不斷的研究RV減速器的運動學原理以及如何提高零部件的質量，進而提高減速器的質量，但是，我國的減速器確實還與日本等國家存在著很大的差距，因此工業機器人的減速器大多還是依賴于進口，使得我國的工業制造成本增加，因此，如何提高RV減速器的質量已經成為企業和國家關心的重點。下面就國內和國外的減速器生產制造情況進行對比，希望找到不足之處，并及時進行改進。

（一）國內生產情況

在上個世紀的八十年代，日本的科技制造在北京進行科技展覽，擺線針輪減速器就在其中，在此之前中國人對RV減速器一無所知，正是這次科技展覽中國人民才認識到它的存在，于是中國的很多科學家和學者就開始對RV減速器進行研究，并且國家也對此進行了大力支持，將它列入“九八五”關鍵技術攻關項目之中。我國很多的重點實驗室和大學都積極的參與到研究之中，對RV減速的原理進行了研究，彌補了我國這個地方的不足之處。但是，由于我國減速器研究制造起步晚，與之前的國家相比還有很大的差距，我國研究制造的RV減速器的使用壽命比較短，也不夠靈活，很難滿足精細工業生產的要求。因此，我國的減速器制造還有很大的發展空間。

（二）國外生產情況

RV減速器始于德國，后來德國人將這一科研技術轉賣給了日本，于是日本在此基礎上對減速器進行了再研究，無論如何，在制造業方面，日本這個國家還是比較出色的。日本公司對RV處理器進行了優化處理，將傳動形式由單曲柄改為了雙曲柄，進而又使用三曲柄，使得減速器的靈活度不斷的提高，在此基礎上，日本人又對減速器的零部件進行了研究和改進，不斷使用精密度程度高和質量好的零部件，使得減速器的使用壽命增加。在對減速器進行分析研究中不斷的引用最新的科學技術，用CAD制圖軟件，將減速器內部結構展示出來，并進行修改，不斷的改進扭轉震動、速度之比以及齒闊間隙三者之間的距離等?，F在日本的RV加速器具有靈活度高、壽命長等優點，日本成為RV減速器的主要供應國之一。

二、核心零部件工藝研究

要具有高質量的RV減速器，必須嚴格對待其各種零部件。

（一）漸開線齒輪加工工藝研究

漸開線齒輪是減速器的核心部件，對漸開線齒輪要求很高，漸開線齒輪的精度不低于6-7級。減速器的內部是中心圍繞旋轉結構，在RV減速器的運行過程中，中心輪要能夠和外圈的三個齒輪的齒度大小相吻合，因此要經過嚴格的公式計算來確定中心距的大小，否則在轉動過程中會發生偏轉運動，使得減速器的靈活度下降。

（二）雙偏心軸加工工藝

雙臂是減速器的核心零件，它的質量關乎減速器的靈活度和精準度問題，轉臂的速度越高，轉臂所承受的壓力也就越大。轉臂上要安裝軸承，轉臂之間的角度差嚴格為180度，使得轉臂的兩偏心軸徑能夠在一個水平面上。在選擇材料時，一定要選擇高溫處理后的材料，這樣能夠提高轉臂的負荷能力。

三、RV減速器運動學分析

當前減速器的運動學分析主要是采用轉臂固定法和速度圖解方法，轉臂固定法需要很大的計算量，本文主要介紹速度圖解法。

（一）轉臂固定法

對于轉臂固定法來說，RV減速器內部是封閉差輪系統，內部結構同樣是行星結構，在進行運轉時都要圍繞著一個中心進行運轉，因此傳感器有固定的轉臂長度，依據這個，可以計算出減速器內部各個零部件的大小范圍。

（二）減速器的傳動結構

（三）速度圖解法一減速器的內部構造

減速器傳感器的內部構造是行星機構，也就是說不管RV傳感器內部有多少的零部件，這些零部件都是圍繞著自身的軸線進行軸線運動，這種結構也被叫做太陽結構，減速器同時又是兩級封閉式行星運轉系統，在這些系統中，各個部位的分工都不相同，有的是起固定作用，有的是具有轉動作用，這些結構相互作用，才能保證減速器工作的正常進行。

四、總結

由于我國勞動力的減少使得勞動力成本不斷的上升，因此工業機器人不斷的被應用到工業制造中，工業機器人的應用已經成為未來發展的趨勢，在未來，機器人也會被應用到越來越多的領域之中，因此掌握RV減速器技術就變得十分重要，只有自己國家掌握先進的技術，才能更大程度上降低成本，也不用受到其他國家的制約。我國的RV減速器技術相對還比較落后，因此要正視這個問題，加大對此的研究力度，力求早點掌握減速器的核心技術，降低我國的工業成本，推動工業的自動化水平發展。