工业机器人关节用RV减速器运动学分析及关键零部件制造工艺研究

马延涛

摘要：经济的发展带动了劳动力需求的增加，但是我国正在逐步进入老龄化社会，劳动力正在逐渐的减少，现在的很多年轻人也不愿意从事体力劳动，使得工业生产中能够用的劳动力越来越少，企业的劳动力成本也逐渐的升高。企业为了降低成本，在工业生产中开始使用工业机器人进行生产，而RV减速器是当前机器人关节减速器的主要选型，它具有效率高、精度高、回差小等优点，提高了工业机器人的工作效率，极大地降低了生产成本。本文就工业机器人关节用RV减速器运动学分析及关键零部件制造工业进行研究。

关键词：运动学分析；RV减速器；关键零部件

一、国内外RV减速器生产质量和情况的对比

我国最近也在不断的研究RV减速器的运动学原理以及如何提高零部件的质量，进而提高减速器的质量，但是，我国的减速器确实还与日本等国家存在着很大的差距，因此工业机器人的减速器大多还是依赖于进口，使得我国的工业制造成本增加，因此，如何提高RV减速器的质量已经成为企业和国家关心的重点。下面就国内和国外的减速器生产制造情况进行对比，希望找到不足之处，并及时进行改进。

（一）国内生产情况

在上个世纪的八十年代，日本的科技制造在北京进行科技展览，摆线针轮减速器就在其中，在此之前中国人对RV减速器一无所知，正是这次科技展览中国人民才认识到它的存在，于是中国的很多科学家和学者就开始对RV减速器进行研究，并且国家也对此进行了大力支持，将它列入“九八五”关键技术攻关项目之中。我国很多的重点实验室和大学都积极的參与到研究之中，对RV减速的原理进行了研究，弥补了我国这个地方的不足之处。但是，由于我国减速器研究制造起步晚，与之前的国家相比还有很大的差距，我国研究制造的RV减速器的使用寿命比较短，也不够灵活，很难满足精细工业生产的要求。因此，我国的减速器制造还有很大的发展空间。

（二）国外生产情况

RV减速器始于德国，后来德国人将这一科研技术转卖给了日本，于是日本在此基础上对减速器进行了再研究，无论如何，在制造业方面，日本这个国家还是比较出色的。日本公司对RV处理器进行了优化处理，将传动形式由单曲柄改为了双曲柄，进而又使用三曲柄，使得减速器的灵活度不断的提高，在此基础上，日本人又对减速器的零部件进行了研究和改进，不断使用精密度程度高和质量好的零部件，使得减速器的使用寿命增加。在对减速器进行分析研究中不断的引用最新的科学技术，用CAD制图软件，将减速器内部结构展示出来，并进行修改，不断的改进扭转震动、速度之比以及齿阔间隙三者之间的距离等。现在日本的RV加速器具有灵活度高、寿命长等优点，日本成为RV减速器的主要供应国之一。

二、核心零部件工艺研究

要具有高质量的RV减速器，必须严格对待其各种零部件。

（一）渐开线齿轮加工工艺研究

渐开线齿轮是减速器的核心部件，对渐开线齿轮要求很高，渐开线齿轮的精度不低于6-7级。减速器的内部是中心围绕旋转结构，在RV减速器的运行过程中，中心轮要能够和外圈的三个齿轮的齿度大小相吻合，因此要经过严格的公式计算来确定中心距的大小，否则在转动过程中会发生偏转运动，使得减速器的灵活度下降。

（二）双偏心轴加工工艺

双臂是减速器的核心零件，它的质量关乎减速器的灵活度和精准度问题，转臂的速度越高，转臂所承受的压力也就越大。转臂上要安装轴承，转臂之间的角度差严格为180度，使得转臂的两偏心轴径能够在一个水平面上。在选择材料时，一定要选择高温处理后的材料，这样能够提高转臂的负荷能力。

三、RV减速器运动学分析

当前减速器的运动学分析主要是采用转臂固定法和速度图解方法，转臂固定法需要很大的计算量，本文主要介绍速度图解法。

（一）转臂固定法

对于转臂固定法来说，RV减速器内部是封闭差轮系统，内部结构同样是行星结构，在进行运转时都要围绕着一个中心进行运转，因此传感器有固定的转臂长度，依据这个，可以计算出减速器内部各个零部件的大小范围。

（二）减速器的传动结构

（三）速度图解法一减速器的内部构造

减速器传感器的内部构造是行星机构，也就是说不管RV传感器内部有多少的零部件，这些零部件都是围绕着自身的轴线进行轴线运动，这种结构也被叫做太阳结构，减速器同时又是两级封闭式行星运转系统，在这些系统中，各个部位的分工都不相同，有的是起固定作用，有的是具有转动作用，这些结构相互作用，才能保证减速器工作的正常进行。

四、总结

由于我国劳动力的减少使得劳动力成本不断的上升，因此工业机器人不断的被应用到工业制造中，工业机器人的应用已经成为未来发展的趋势，在未来，机器人也会被应用到越来越多的领域之中，因此掌握RV减速器技术就变得十分重要，只有自己国家掌握先进的技术，才能更大程度上降低成本，也不用受到其他国家的制约。我国的RV减速器技术相对还比较落后，因此要正视这个问题，加大对此的研究力度，力求早点掌握减速器的核心技术，降低我国的工业成本，推动工业的自动化水平发展。