RV减速器综合性能检测平台的研制与测试分析

RV减速器是工业机器人的重要组成部件,其综合性能决定着机器人的控制精度.目前,市场上缺少检测RV减速器性能的产品,现有检测平台种类较少、功能单一且操作复杂,不能满足国内工业机器人生产研究的需要.通过分析RV减速器的机械结构和工作原理,深入研究RV减速器的传动误差、传动效率、扭转刚度等性能参数检测方法,设计了一种RV减速器动态传动性能自动化检测平台,为RV减速器的机械设计和性能测试提供参考和依据.     

RV减速器振动的在线检测研究

为了保证工业机器人的运动精度及使用寿命,针对工业机器人中核心部件RV减速器的加工及装配误差反馈,研发了一种RV减速器在载荷惯量试验条件下的振动在线检测研究技术。该技术通过加速度传感器测量RV减速器壳体振动,使用数采设备将振动信号采集到上位机,使用DEWESOFT软件进行采集参数的设定以及数据的处理与分析,得出RV减速器振动性能曲线。根据振动检测数据研究分析,结合RV减速器各部件及传动结构的特征频率计算,可以有效地反馈出RV减速器的加工及装配误差。经验表明,通过该技术可以有效地保证了产品的合格率,从而保证工业机器人的运动精度及使用寿命。     

我国工业机器人RV减速器发展现状分析

精密减速器是工业机器人的关键部件之一,其核心技术长期被发达国家所垄断,严重制约了我国工业机器人产业的发展。回顾RV减速器的发展历程,阐述国内外RV减速器的技术现状,试图分析制约我国RV减速器发展的主要原因,并从行业规划、宏观政策等方面简述我国相关文件、政策,对RV减速器的发展起到积极的推动作用,最后提出了机器人RV减速器进一步深入研究和产业化发展的若干看法和建议。     

RV减速器动态特性研究综述

RV减速器作为工业机器人系统的高精密减速传动装置,在工业机器人产业化方面起到关键性作用。就RV减速器传动过程中零部件的弹性变形、激励因素以及复杂的接触关系对减速器动态特性的影响问题,综述了RV减速器固有特性、动态响应、动力稳定性、系统参数对系统动态特性的影响等方面的研究内容,阐述了国内外学者对RV减速器动态特性的研究进展,指出了建立多个虚拟样机模型以及如何实现对虚拟样机的实验验证是RV减速器动态特性研究的热点问题。     

RV减速器综合参数测量方法研究

RV减速器是工业机器人的重要组成部分,其综合性能情况很大程度上关系着机器人姿态控制的精密程度。通过对RV减速器的测量原理进行分析,研究了RV减速器各项综合性能参数的测量方法,并设计了测量流程以及每一项参数数据的处理方法,实现了不同型号RV减速器各项综合性能参数的自动化测量,可靠地配合了测量仪机械结构和硬件系统,避免了复杂的人工测量。完成传动误差、回差、扭转刚度、静摩擦力矩和动摩擦力矩5个项目的误差测量。检测结果证明了测量方法的实用性和有效性,为改进RV减速器的生产和加工工艺提供了有效手段。     

工业机器人用减速器轴承的开发与应用

阐述了工业机器人用减速器的现状,分析了RV减速器、谐波减速器以及摆线针轮减速器的不同特点,指出了机器人用减速器轴承的性能要求,并分类介绍机器人减速器轴承的种类及特点。     

RV减速器的寿命计算与加速寿命试验

RV减速器作为工业机器人关节核心部件正日趋发展成熟,但与其寿命相关的研究相对较少,RV减速器寿命是影响其可靠性的关键因素,目前却没有行之有效的计算和检测方法。针对此问题,以S-N疲劳理论、Miner理论为基础,结合对影响RV减速器寿命的关键零件—滚针轴承的寿命分析,推导了RV减速器的寿命计算公式。并以一款RV-40E-121型减速器为例,计算了其在额定负载、转速下的寿命,结果与Nabtesco公司标定的额定寿命相差14%。为了验证这里RV减速器寿命公式的正确性,搭建了一种加速寿命试验平台,并进行了近700小时的加速试验得出了一台RV减速器的寿命,其与理论计算结果相差8%。结果表明:所提出的RV减速器寿命计算公式符合实际,并进一步验证了所设计的RV减速器加速寿命实验平台能够较为准确、快速的检测RV减速器寿命。     

RV减速器运动精度在线检测系统研究

针对工业机器人关键部件RV减速器的开发和研究,保证产品在实际投产前有较高的合格率和使用寿命,研发了一种操作简单,能够同时进行多工位对比检测,并能对运动精度数据进行一定分析处理的在线检测系统。该系统主要包括机械系统、采集系统和数据处理系统。系统基于VC++编程、Access数据库技术和电涡流传感器技术,通过设定采集参数对RV减速器的运动精度进行实时采集和存储,并对RV减速器的运动精度变化规律进行了系统地分析,完成整个在线检测过程。通过试验找到各主要零部件对RV减速器运动精度的影响规律以及摆线轮的设计优化对RV减速器性能的影响方式。试验结果对RV减速器的零部件设计优化及整机运动性能具有重要指导意义。     

RV减速器的扭振动测试与诊断研究

叙述了工业机械人RV减速器在载荷惯量试验条件下的扭振动测试与质量缺陷诊断技术。根据RV减速器扭振动信号分析、结合机械转动动力学特征,识别RV减速器扭振动异常的原因,实现装配生产中RV减速器动态性能的监控与控制。研究经验表明,该技术能有效地对RV减速器性能进行动态测量和监控,助于RV减速器制造过程中的产品质量保证与提高。     

RV减速器传动误差高精密测试台设计与试验分析

以广泛应用于工业机器人关节的精密RV(Rotate Vector)减速器为研究对象,结合传动误差测量原理,使用高精度编码器搭建了高精密测试台,借助LabVIEW软件编制了专用数据采集和处理程序。对进口品牌减速器和国产减速器进行了传动误差测量试验,并对传动误差结果进行了滤波分析处理,分析结果能直观反馈减速器传动误差的主要贡献源,可以对RV减速器关键零部件的优化设计和制造工艺改进提供可靠的参考依据。     

基于拓扑优化的RV减速器轻量化优化设计

工业机器人在实际使用中,轻载型机械臂其第1～第4关节为RV减速器,第5、第6关节为谐波减速器。重载型机械臂全为RV减速器。通过多方面的对比,RV减速器有更大的优势,故RV减速器在工业机器人机械臂上有逐渐取代谐波减速器的趋势。然而RV减速器的质量过大会为机械臂带来负担,文中为实现RV减速器的轻量化,以针齿壳与行星架在受到应力作用的时候不能超过材料强度的静力学分析为基础,进行针齿壳与行星架的轻量化设计,证明了行星架与针齿壳拓扑优化设计的合理性,在保证RV减速器的性能基础上使其主要部件的质量得到了减轻。     

机器人用RV减速器综合性能测试系统研究

提供一种对中装置和一种机器人用RV减速器综合性能测试系统,该测试系统包括空载传动精度测试模块、加载传动精度测试模块,刚度、回差测试模块、保精度寿命测试模块和传动效率测试模块,能够较高精度测量不同系列、不同规格的机器人用RV减速器的运动精度,刚度、回差、保精度寿命和传动效率,为机器人用RV减速器的批量化设计与制造提供检验标准,保证产品在使用前有较高的合格率,同时也为提高机器人用RV减速器的性能参数提供了检验标准。     

基于平稳工况数据截取的RV减速器故障诊断方法

旋转矢量（Rotary Vector, RV）减速器广泛应用在工业机器人重载关节处,直接影响着工业机器人的工作精度和稳定性。与一般旋转机械设备不同,工业机器人完成各项工作任务时,关节处RV减速器做往复变转速转动,转速的变化会使特征频率、统计指标等产生时变效应,导致故障信息难以提取,为故障诊断带来挑战。文中结合工业机器人RV减速器的运动特点,提出基于平稳工况数据截取的RV减速器故障诊断方法。首先通过引入压缩范围限制因子获取清晰的时频谱图;然后进行基于快速路径优化的脊线提取,并利用构建的滑动窗峰–峰值和均值指标截取脊线平稳段,获取所需的平稳工况数据;最后通过对平稳工况数据进行包络谱分析实现故障诊断。利用RV减速器往复运动振动数据对提出的诊断方法进行验证。结果表明,该方法可实现对平稳工况数据的准确截取,克服了转速变化的影响,成功提取了故障信息。     

机器人用RV减速器动态性能试验系统研究与应用

以机器人用RV减速器为研究对象,针对其传动效率及承载能力等动态性能指标,结合其结构特点,分析并设计机器人用RV减速器动态性能试验系统及相应的PLC数据采集系统。通过结构设计、理论分析和试验验证的方法,研究了试验系统的测试效果。结果表明,该试验系统能够满足多型号RV减速器传动效率及承载能力等动态性能的测试要求,提高测试效率,降低测试成本;某国产RV减速器在传动效率、承载能力等方面均不及某进口RV减速器水平;对比测试的结果与理论值接近,测试方法正确。     

新型机器人用RV减速器测试平台的设计与试验分析

以机器人用RV减速器为研究对象,针对影响其主要精度和性能的项目指标,结合其结构特点,分析并设计新型机器人用RV减速器测试平台及相应的Pl C数据采集及控制系统。通过结构设计、理论分析和试验验证的方法,研究了测试平台的精度和测试效果。结果表明:该测试平台能够满足多型号RV减速器多项主要性能参数的测试要求,提高测试效率,降低测试成本;实际对比测试结果显示部分国产RV减速器在扭转刚度、回差和角度传递误差等方面均不及进口减速器水平;对比测试的结果与理论值接近,测试方法正确,可为其他类型机器人用精密减速器的测试提供参考和依据。     

机器人用RV减速器模态分析与试验

以机器人用RV250AII型减速器为研究对象,采用理论模态分析与模态试验相结合的方法对RV减速器进行动态特性研究,首先基于ANSYS建立RV减速器的力学模型并进行理论模态计算,得到RV减速器整机及其摆线轮、行星架的固有频率和相应振型,利用参考点响应数据对RV减速器进行试验模态参数识别,得到了真实环境中整机及摆线轮、行星架的固有频率和相应振型,理论模态参数与试验模态参数的偏差率小于8%。研究表明:用模态分析法可正确地得到RV减速器的动态特性数据,为提高RV减速器的寿命及进一步的动力学特性研究提供了理论依据。     

新型RV减速器传动特性研究

RV减速器是工业机器人的关键零部件,文中提出一种运用内摆线行星传动原理的新型RV减速器。该减速器结构紧凑、易于制成中空结构。利用三维建模软件建立新型内摆线RV减速器的三维模型,运用动力学仿真的方法建立多刚体动力学模型。对新型RV减速器的主要传动部件进行虚拟样机仿真,分析了减速器主要传动部件的速度和角速度,摆线轮与针齿的接触力。并运用有限元方法对关键零部件和整机进行模态分析。仿真结果证明了新结构设计的合理性和动力学性能的可行性。文中研究结果可以为相似结构的内摆线或RV减速器的设计和分析提供参考。     

工业机器人RV减速器失效率可靠性预计评估

针对六轴工业机器人上使用的RV减速器主要零部件失效率无法预计的问题,提出了一种基于模糊数学思想的专家评估与多层次分析相结合的方法,同时利用RV减速器主要零部件中的非关键零部件在NPRD中的数据进行可靠性预计.通过专家打分及多层次模糊分析法将RV减速器各个主要零部件在可靠性预计中所占的比重计算出来,在此基础上,利用NPR...     

精密RV减速器摆线轮设计与力学分析

精度RV减速器是工程机械以及工业机器人的关键部件,具有传动比大、精度高、传动平稳、承载能力强等优点,摆线轮是RV减速器的关键零件。现在分析RV减速器整体结构的基础上,提出摆线轮齿廓方程和建模方法,并在有限元软件中分析摆线轮的应力状态和变形量。     

RV减速器故障诊断方法研究现状

RV减速器作为机器人及高精密传动系统等领域的核心部件,得到了广泛的应用。然而由于其内部复杂的结构组成、严峻的工作环境和复杂多变的工况,导致RV减速器出现故障的形式呈现多样性。为防止减速器的故障扩大化和避免经济损失,健康监测和故障诊断为RV减速器的运行提供了保障。对RV减速器的故障诊断方法进行了综述,详细介绍了国内外学者利用动力学模型分析、信号分析及其他分析对RV减速器进行故障诊断的方法,并整理了不同方法的差异。最后总结了RV减速器故障诊断方法的优缺点,并展望了需要进一步开展的研究方向。