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工业4.0与工业机器人

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工业4.0与工业机器人

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【摘要】:

对轴承未来发展前景的研究,必须考虑到各个行业的发展前景,轴承作为重要的基础零部件,它的应用范围涉及各行各业。工业4.0作为第四次工业革命,是一个需要综合考虑的大趋势,在2013年汉诺威工业博览会上正式推出,其核心目标是提升德国工业竞争力,在新一轮工业革命中占据先机。此后,德国政府将其纳入了“德国2020高科技战略”中提出的未来十大计划之一,即工业4.0。它的主要目标是利用物联信息系统(Cyber-PhysicalSystem,简称CPS),将生产中的供给、生产、销售信息数据化、智能化,最终实现快速、高效、个性化的产品供给。2015年5月,国务院正式发布《中国制造2025》,部署全面实施制造强国战略,开启了“工业4.0”强国建设新征程。

 

智能化生产

业4.0有三个核心点:一是“智能工厂”,主要研究生产系统和流程的智能化,以及网络分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要研究企业生产物流管理,人机交互,以及3D技术在工业生产过程中的应用。这项计划将特别侧重于吸引中小企业参与,力求使中小企业成为新一代智能化生产技术的用户和受益者,同时也是先进工业生产技术的创造者和供应者;第三,“智能物流”,即主要通过互联网、物联网、物流网络等方式,对物流资源进行整合,充分发挥现有物流资源提供者的效率,使需求方快速获得服务匹配,得到物流支持。接下来,我们将看到如下的图表:

 

业4.0生态系统

工业4.0怎样实现?这就要求我们要用信息化技术推动产业变革,即智能化时代的到来,其中工业机器人是"工业4.0"的关键技术,也是《中国制造2025》重点研究的领域。在工业4.0生态链中,机器人是不可忽视的重要一环,而研究谐波减速器柔性薄壁滚动轴承的性能特征,进行相关试验,有利于掌握工业机器人关键基础零部件的核心技术,克服国产工业机器人技术瓶颈。

 

20世纪80年代,中国工业机器人产业开始从“七五”科技攻关开始,在国家“863计划”科技攻关项目的支持下,经过十几年的研发、生产和应用,中国的机器人产业已经初具规模,但是,在具有中国特色的社会主义市场经济的大环境下,中国的机器人生产相对国外品牌没有什么优势。相反,相对于国外品牌,国产的机器人在工作时间、定位精度、定位速度和精度保持度等方面都处于劣势。造成这种现象的主要原因是其重要部件的某些基本部件不能满足要求。作为工业机器人的关键配套部件,工业机器人轴承对机器人的运行平稳性、重复定位精度、旋转精度和工作可靠性等关键性能指标有重要影响。

 

与工业4.0相结合,现代工业机器人向轻型化发展的趋势,要求其配套的轴承更加轻巧,壁厚更加薄。在有限的安装空间中,由于要满足工业机器人主机对轴承承载能力、精度、刚度和摩擦力矩等方面的要求,一般轴承的选型难以满足这一要求,而薄壁轴承追求外形极限尺寸,具有重量轻、体积小、精度高、寿命长等优点,可以很好地解决这一问题。

 

工业机器人专用轴承主要有等截面薄壁轴承、交叉薄壁圆柱滚子轴承、RV减速机用柔性轴承和谐波减速机用柔性轴承等,多数采用非标准的多滚子轴承等设计原则。但是由于它的壁很厚,如何在实际加工中保证较高的加工精度,是需要仔细揣摩和技术攻关的。

 

虽然目前国内生产加工的机器人也很多,但与真正意义上的工业4.0要求相比,技术水平还存在很大差距。国内外企业都在加快工业4.0的实现步伐,如何提前进入工业4.0是各企业单位共同考虑的问题,那么对它的技术研究和储备就显得尤为重要,以便在工业4.0真正来临时,更快地占领市场份额。