一、工業(yè)機(jī)器人軸承的研發(fā)
工業(yè)機(jī)器人軸承作為工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵配套件之一，在我國(guó)還是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。現(xiàn)有的軸承國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不能滿足和指導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人軸承的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和檢驗(yàn)。為了突破這一瓶頸，我公司幾年來(lái)，查閱了大量的相關(guān)資料，了解了國(guó)際上著名工業(yè)機(jī)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(guò)反復(fù)的工藝試驗(yàn)，在取得大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，形成了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在機(jī)器人軸承的設(shè)計(jì)理念、工藝原則、檢驗(yàn)規(guī)范、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面都獲得了突破，走過(guò)了“引進(jìn)——仿制——消化吸收——?jiǎng)?chuàng)新”的歷程。
目前，洛陽(yáng)維斯格軸承有限公司已成為國(guó)內(nèi)唯一專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人軸承的企業(yè)。
那么，什么是工業(yè)機(jī)器人軸承呢?所謂工業(yè)機(jī)器人軸承，主要包括兩大類(lèi)用于工業(yè)機(jī)器人的軸承，一是等截面薄壁軸承，另一類(lèi)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(gè)由七個(gè)開(kāi)式系列，五個(gè)密封系列組成的薄壁軸承家族。開(kāi)式系列有三種類(lèi)型：徑向接觸型、角接觸型和點(diǎn)接觸型。
密封系列有二種類(lèi)型：徑向接觸型和四點(diǎn)接觸型。等截面薄壁軸承與普通軸承不同，該種軸承每個(gè)系列中橫截面尺寸被設(shè)計(jì)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(gè)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(chēng)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(shí)心軸，使諸如：空氣、光束、水管、電纜等可以通過(guò)空心軸的空間來(lái)提供，使設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)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(jī)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(diǎn)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(gè)軸承能同時(shí)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(jiǎn)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(duì)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(dú)特的輕型結(jié)構(gòu)與良好的性能，可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，節(jié)省空間，在機(jī)器人關(guān)節(jié)和旋轉(zhuǎn)單元、精密轉(zhuǎn)臺(tái)及航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。為使工業(yè)機(jī)器人軸承生產(chǎn)系列化，我們?cè)O(shè)計(jì)了工業(yè)機(jī)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(zhuān)家論證、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局備案，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌。
經(jīng)過(guò)多年的研制開(kāi)發(fā)，公司現(xiàn)已擁有等截面薄壁軸承三大類(lèi)型十二個(gè)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(yáng)市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，2006年被國(guó)家科技部認(rèn)定為國(guó)家火炬計(jì)劃項(xiàng)目承擔(dān)單位，當(dāng)年獲得國(guó)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(guò)了方圓認(rèn)證中心、中國(guó)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(jī)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(wàn)套／年，主要銷(xiāo)往北美、歐洲、韓國(guó)、新加坡和臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)，以?xún)?yōu)惠的價(jià)格、穩(wěn)定的質(zhì)量、快捷的交貨期受到用戶的好評(píng)和贊譽(yù)，六年來(lái)未發(fā)生過(guò)一起質(zhì)量質(zhì)疑和退貨事件。經(jīng)國(guó)家軸承檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，維斯格軸承與國(guó)外同類(lèi)型、同規(guī)格、同精度等級(jí)軸承對(duì)比，總體水平相當(dāng)，有些項(xiàng)目?jī)?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(jī)械手臂、半導(dǎo)體加工設(shè)備、玻璃研磨機(jī)、飲料灌裝機(jī)、自動(dòng)照相機(jī)等領(lǐng)域。在國(guó)內(nèi)，公司近幾年加大了市場(chǎng)開(kāi)發(fā)力度，先后為中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所、電子科技集團(tuán)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(hào)為 TOKIC0700—146T的印染機(jī)器人，2005年底，該機(jī)器人因腰椎上使用的一套日本THKRB40035軸承損壞，停機(jī)修理。他們向日方訂貨，被告知要等很長(zhǎng)時(shí)間、價(jià)格昂貴，而且維修配件將于數(shù)年后停止供貨。他們?cè)凇稒C(jī)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(jí)軸承（圖3），當(dāng)即更換一套使機(jī)器恢復(fù)正常使用，該機(jī)24tJ～時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，至今運(yùn)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(jī)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(hào)的焊接機(jī)器人經(jīng)調(diào)試，動(dòng)作平穩(wěn)可靠，央視一套晚間新聞欄目曾做過(guò)報(bào)道。目前，又有兩臺(tái)焊接機(jī)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(yíng)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(jī)，主要用于機(jī)器人、遙控設(shè)備、航天儀裝置及各種要求高精度傳動(dòng)的自動(dòng)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(huì)金獎(jiǎng)以及中國(guó)國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)，屬于世界上最先進(jìn)的精密機(jī)械傳動(dòng)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(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目多次提供的高精度、高可靠性的特種薄壁軸承。
圖5 各種型 號(hào) 的浮壁軸 承
三、點(diǎn)滴建議
目前我公司在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的銷(xiāo)售額占總銷(xiāo)售額的比例不到10％，由此可見(jiàn)中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)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(jī)之后，為提高汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力，用了15年時(shí)間，使日本的工業(yè)機(jī)器人超過(guò)了美國(guó)，成為世界上工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)和應(yīng)用的“王國(guó)”。韓國(guó)于20世紀(jì)80年代末，用了10年時(shí)間形成了自己的工業(yè)機(jī)器人體系，目前韓國(guó)的汽車(chē)工業(yè)和電子行業(yè)大量應(yīng)用本國(guó)機(jī)器人，并有整套的韓國(guó)汽車(chē)焊接機(jī)器人生產(chǎn)線進(jìn)入中國(guó)。我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，連續(xù)投入數(shù)億元資金，花了近20年的時(shí)間，但至今連一個(gè)能批量生產(chǎn)具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)都沒(méi)有建立，差距很大。我們?cè)?a title="中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)網(wǎng)" href="http://www.96woool.com/product/list.php?catid=148" target="_blank">機(jī)器人產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)為何發(fā)展這么慢?有識(shí)之士指出：主要是由于過(guò)于學(xué)術(shù)化，沒(méi)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(hào)還只是停留在口頭上，沒(méi)有落實(shí)到行動(dòng)上。坐而論道，成效甚微。瓣全國(guó)科技大會(huì)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(jià)換來(lái)的一條經(jīng)驗(yàn)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(dú)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(guó)家的主管部門(mén)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(gè)有強(qiáng)大生命力的整體。個(gè)人認(rèn)為，國(guó)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(guó)產(chǎn)設(shè)備為恥”的錯(cuò)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(guó)產(chǎn)的創(chuàng)新產(chǎn)品提供平臺(tái)，在稅收上給與優(yōu)惠待遇。例如，我們可以對(duì)一些需求量大而又依賴(lài)進(jìn)口的設(shè)備、產(chǎn)品舉行科技競(jìng)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(guó)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(shuō)：“我就引進(jìn)這一套，不會(huì)進(jìn)口第二套，第二套必然是國(guó)產(chǎn)!”這是一個(gè)民族自強(qiáng)、自立、自信的精神體現(xiàn)，我期盼著這一天的到來(lái)，期盼著一批擁有中國(guó)自主知識(shí)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)建立并發(fā)展，在世界工業(yè)機(jī)器人舞臺(tái)上占有一席之地。
