一、工業(yè)機器人軸承的研發(fā)
 

工業(yè)機器人軸承作為工業(yè)機器人的關(guān)鍵配套件之一，在我國還是一個薄弱環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的軸承國家標(biāo)準(zhǔn)不能滿足和指導(dǎo)工業(yè)機器人軸承的設(shè)計、生產(chǎn)和檢驗。為了突破這一瓶頸，我公司幾年來，查閱了大量的相關(guān)資料，了解了國際上著名工業(yè)機器人軸承生產(chǎn)企業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過反復(fù)的工藝試驗，在取得大量實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，形成了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在機器人軸承的設(shè)計理念、工藝原則、檢驗規(guī)范、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面都獲得了突破，走過了“引進(jìn)——仿制——消化吸收——創(chuàng)新”的歷程。

目前，洛陽維斯格軸承有限公司已成為國內(nèi)唯一專業(yè)生產(chǎn)工業(yè)機器人軸承的企業(yè)。

那么，什么是工業(yè)機器人軸承呢?所謂工業(yè)機器人軸承，主要包括兩大類用于工業(yè)機器人的軸承，一是等截面薄壁軸承，另一類是十字交叉圓柱滾子軸承。另外還有諧波減速器軸承、直線軸承、關(guān)節(jié)軸承等，但主要是前兩種軸承。等截面薄壁軸承如圖1所示，它是一個由七個開式系列，五個密封系列組成的薄壁軸承家族。開式系列有三種類型：徑向接觸型、角接觸型和點接觸型。

密封系列有二種類型：徑向接觸型和四點接觸型。等截面薄壁軸承與普通軸承不同，該種軸承每個系列中橫截面尺寸被設(shè)計為固定值：分別為0．1875X0．1875英寸、0．25X0．25英寸、0．3125X0．3125英寸、．375X0．375英寸、0．50XO．50英寸、0．75X0．75英寸和．OXl．0英寸：在同一個系列中橫截面尺寸是不變的，它不隨內(nèi)徑尺寸增大而增大，故稱之為等截面薄壁軸承。使用大內(nèi)孔、小橫截面的薄壁軸承，可以用大直徑的空心軸代替小直徑的實心軸，使諸如：空氣、光束、水管、電纜等可以通過空心軸的空間來提供，使設(shè)計更加簡捷。

使用等截面薄壁軸承，可以節(jié)省空間，降低重量，顯著降低摩擦，并提供良好的旋轉(zhuǎn)精度。使主機的輕型化、小型化成為可能。圖2所示的軸承是十字交叉圓柱滾子軸承。

其結(jié)構(gòu)特點是：圓柱滾子在軸承內(nèi)外圓滾道內(nèi)相互垂直交叉排列。單個軸承能同時承受徑向力、雙向軸向力與傾覆力矩的共同作用。軸承的承載能力大，剛性好，回轉(zhuǎn)精度高，安裝簡便。交叉圓柱滾子軸承產(chǎn)品主要結(jié)構(gòu)有：整體型、外圈分離型和內(nèi)圈分離型。對于有防污染和防漏油需要的，可以在軸承兩側(cè)面安裝密封圈。

上述這兩種軸承以其獨特的輕型結(jié)構(gòu)與良好的性能，可簡化設(shè)計，節(jié)省空間，在機器人關(guān)節(jié)和旋轉(zhuǎn)單元、精密轉(zhuǎn)臺及航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。為使工業(yè)機器人軸承生產(chǎn)系列化，我們設(shè)計了工業(yè)機器人用等截面薄壁軸承樣本、輕型十字交叉圓柱滾子軸承樣本，制定了產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)專家論證、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局備案，填補了國內(nèi)空白。該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。

經(jīng)過多年的研制開發(fā)，公司現(xiàn)已擁有等截面薄壁軸承三大類型十二個系列產(chǎn)品，企業(yè)被認(rèn)定為高新技術(shù)企業(yè)，2005年獲洛陽市科技進(jìn)步二等獎，2006年被國家科技部認(rèn)定為國家火炬計劃項目承擔(dān)單位，當(dāng)年獲得國家創(chuàng)新型中小企業(yè)發(fā)展基金支持，分別于2004年、2007年通過了方圓認(rèn)證中心、中國質(zhì)量認(rèn)證中,～I(xiàn)S09001：2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證。

二、工業(yè)軸承機器人的應(yīng)用

我公司生產(chǎn)維斯格品牌等截面薄壁軸承、十字交叉滾子軸承，現(xiàn)有生產(chǎn)能力2萬套／年，主要銷往北美、歐洲、韓國、新加坡和臺灣等國家和地區(qū)，以優(yōu)惠的價格、穩(wěn)定的質(zhì)量、快捷的交貨期受到用戶的好評和贊譽，六年來未發(fā)生過一起質(zhì)量質(zhì)疑和退貨事件。經(jīng)國家軸承檢驗中心檢驗，維斯格軸承與國外同類型、同規(guī)格、同精度等級軸承對比，總體水平相當(dāng)，有些項目優(yōu)于進(jìn)口軸承，完全能夠滿足用戶需要。

這些軸承出口主要用于機械手臂、半導(dǎo)體加工設(shè)備、玻璃研磨機、飲料灌裝機、自動照相機等領(lǐng)域。在國內(nèi)，公司近幾年加大了市場開發(fā)力度，先后為中科院沈陽自動化所、電子科技集團石家莊54所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海大學(xué)、航天五院、上海華偉、浙江恒豐泰、昆山華恒等科研院所、高校、企業(yè)提供了用于科研、替代進(jìn)口的等截面薄壁軸承和十字交叉圓柱滾子軸承，使用情況良好，訂單有所增加。2002年5月，上海華偉立體印刷有限公司從日本引進(jìn)一型號為TOKIC0700—146T的印染機器人，2005年底，該機器人因腰椎上使用的一套日本THKRB40035軸承損壞，停機修理。他們向日方訂貨，被告知要等很長時間、價格昂貴，而且維修配件將于數(shù)年后停止供貨。他們在《機器人技術(shù)與應(yīng)用》雜志上得知維斯格軸承的信息，隨即向我公司求援。2006年初，我公司為其配套4套CRB40035／P5級軸承（圖3），當(dāng)即更換一套使機器恢復(fù)正常使用，該機24tJ～時連續(xù)運轉(zhuǎn)，至今運行狀態(tài)良好，用戶很滿意。

2007年5月，我們?yōu)槔ド饺A恒工程技術(shù)中心有限公司研制的焊接機器人提供了三種十字交叉圓柱滾子軸承和兩種密封薄壁軸承（圖4），當(dāng)年組裝的名為昆山一號的焊接機器人經(jīng)調(diào)試，動作平穩(wěn)可靠，央視一套晚間新聞欄目曾做過報道。目前，又有兩臺焊接機器人也已組裝完畢，正在與有關(guān)高校和科研單位通力合作完善軟件部分。浙江恒豐泰減速器公司是一家民營企業(yè)，他們與鞍山耐磨金鞍山耐磨金屬研究所合成與生產(chǎn)CORT精密減速機，主要用于機器人、遙控設(shè)備、航天儀裝置及各種要求高精度傳動的自動控制系統(tǒng)。該產(chǎn)品曾獲得獲得日內(nèi)瓦世界發(fā)明與新技術(shù)展覽會金獎以及中國國家發(fā)明獎，屬于世界上最先進(jìn)的精密機械傳動設(shè)備，我公司為其配套精密減速器用等截面薄壁軸承。圖5所示是我公司為國家重點科研項目多次提供的高精度、高可靠性的特種薄壁軸承。

三、點滴建議

目前我公司在國內(nèi)市場的銷售額占總銷售額的比例不到10％，由此可見中國機器人市場發(fā)展前景巨大。日本自上世紀(jì)70年代第一次全球石油危機之后，為提高汽車產(chǎn)業(yè)在國際上的競爭力，用了15年時間，使日本的工業(yè)機器人超過了美國，成為世界上工業(yè)機器人生產(chǎn)和應(yīng)用的“王國”。韓國于20世紀(jì)80年代末，用了10年時間形成了自己的工業(yè)機器人體系，目前韓國的汽車工業(yè)和電子行業(yè)大量應(yīng)用本國機器人，并有整套的韓國汽車焊接機器人生產(chǎn)線進(jìn)入中國。我國從20世紀(jì)80年代開始，連續(xù)投入數(shù)億元資金，花了近20年的時間，但至今連一個能批量生產(chǎn)具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機器人企業(yè)都沒有建立，差距很大。我們在機器人產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)為何發(fā)展這么慢?有識之士指出：主要是由于過于學(xué)術(shù)化，沒有形成生產(chǎn)能力。我們喊了若干年的“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合的口號還只是停留在口頭上，沒有落實到行動上。坐而論道，成效甚微。瓣全國科技大會明確指出，企業(yè)在科技創(chuàng)新中應(yīng)起到主體作用，這是用20年落后的代價換來的一條經(jīng)驗和教訓(xùn)。

需要指出的是，企業(yè)是主體而不是主導(dǎo)，更不能單打獨斗。我們科技創(chuàng)新的體制應(yīng)該是：企業(yè)在科技創(chuàng)新這一歷史性的工程中，應(yīng)該是脊梁、是軀體；高校和科研院所則是神經(jīng)和血脈；國家的主管部門是大腦和靈魂，起主導(dǎo)作用，引導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研各單位協(xié)同作戰(zhàn)，有效工作，這樣才能組成一個有強大生命力的整體。個人認(rèn)為，國家應(yīng)認(rèn)真研究并制定政策，采取措施，解決“重復(fù)引進(jìn)，不斷引進(jìn)”這一痼疾，走出“引進(jìn)—落后——再引進(jìn)——再落后”這一歷史怪圈，擯棄“以引進(jìn)為榮，以使用國產(chǎn)設(shè)備為恥”的錯誤觀念，克服在“引進(jìn)——消化——吸收——再創(chuàng)新”中的“自我封閉、自我封鎖、夜郎自大”的種種弊端，提倡甚至硬性規(guī)定企業(yè)要給國產(chǎn)的創(chuàng)新產(chǎn)品提供平臺，在稅收上給與優(yōu)惠待遇。例如，我們可以對一些需求量大而又依賴進(jìn)口的設(shè)備、產(chǎn)品舉行科技競標(biāo)，由政府資助、企業(yè)出力、產(chǎn)學(xué)研合力攻關(guān)。這樣國家就可以逐步減少產(chǎn)品的進(jìn)口。

在今后的引進(jìn)中，我們敢不敢、能不能說：“我就引進(jìn)這一套，不會進(jìn)口第二套，第二套必然是國產(chǎn)!”這是一個民族自強、自立、自信的精神體現(xiàn)，我期盼著這一天的到來，期盼著一批擁有中國自主知識權(quán)的工業(yè)機器人企業(yè)建立并發(fā)展，在世界工業(yè)機器人舞臺上占有一席之地。

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編輯：陳東