IRB6700-200/2.6 四轴（J4 轴）减速机采用RV（摆线针轮 + 行星）复合减速结构，核心是多级减速 + 刚性支撑 + 零背隙传动，实现电机高转速、低扭矩→腕部低转速、高扭矩的转换，同时保证机器人腕部的高精度、高刚性与抗冲击能力。
一、核心定位与功能
轴定义：J4 轴为机器人腕部旋转轴（绕腕部中心轴线回转），决定末端工具的旋转姿态。
核心作用：
降速增扭：将伺服电机（约 3000rpm）转速降至约 10–30rpm，扭矩放大100–150 倍。
刚性支撑：承受腕部负载、切削反力与碰撞冲击，保证定位精度。
零背隙：回程间隙≤1 弧分，满足焊接、搬运、装配的重复定位要求。
减速比：IRB6700 J4 轴标准减速比约121:1（RV 典型配置）。
二、结构组成（RV 复合减速机）
IRB6700 J4 减速机为紧凑集成式 RV 结构，主要由输入级行星齿轮、摆线针轮减速级、输出法兰、支撑轴承四部分组成。
1. 输入级（行星齿轮组）
输入轴：连接 J4 伺服电机，传递动力。
太阳轮：输入轴驱动的中心齿轮（齿数少）。
行星轮：3–4 个，围绕太阳轮公转 + 自转，与太阳轮、内齿圈啮合。
内齿圈：固定于壳体，行星轮沿其滚动。
行星架：连接行星轮，将行星轮的复合运动输出至下一级。
作用：第一级减速（减速比约 5–10:1），初步降速增扭，缓冲电机冲击。
2. 核心减速级（摆线针轮机构）
摆线轮：2 片（相位差 180°），齿形为摆线曲线（非渐开线），齿数 Zb。
针齿壳：内圈装有针齿销 + 针齿套，齿数 Zc（Zc=Zb+1）。
曲柄轴：2 根（偏心轴），由行星架驱动，带动摆线轮做偏心回转运动。
输出盘 / 输出轴：通过柱销与摆线轮连接，输出最终运动。
作用：第二级减速（减速比约 20–30:1），实现大减速比、零背隙、高刚性。
3. 支撑与输出
交叉滚子轴承：集成于减速机输出端，同时承受径向、轴向、倾覆力矩，保证腕部刚性。
输出法兰：直接连接机器人腕部结构，传递扭矩与支撑负载。
密封系统：双唇油封 + O 型圈，防止润滑脂泄漏与粉尘侵入。
三、详细工作原理（动力传递全过程）
1. 第一阶段：行星齿轮减速（输入级）
伺服电机带动输入轴 + 太阳轮高速旋转。
太阳轮驱动行星轮自转，并沿固定的内齿圈公转。
行星轮的公转带动行星架旋转，实现第一级减速（转速降低、扭矩放大）。
行星架作为输出，驱动下一级的曲柄轴。
2. 第二阶段：摆线针轮减速（核心级）
曲柄轴（偏心轴）随行星架旋转，带动摆线轮做偏心回转运动（公转 + 自转）。
摆线轮与针齿壳内的针齿啮合：
因Zc=Zb+1（针齿比摆线轮多 1 齿），摆线轮每公转 1 圈，反向自转 1 个齿距。
例如：摆线轮 Zb=40，针齿 Zc=41 → 摆线轮公转 41 圈，自转 1 圈（反向），减速比 41:1。
摆线轮的自转运动通过柱销传递给输出盘 / 输出轴，实现第二级减速。
3. 第三阶段：刚性输出与支撑
输出轴带动交叉滚子轴承与输出法兰旋转，驱动机器人 J4 轴回转。
交叉滚子轴承同时承受所有负载，保证腕部在高速、重载、冲击下的精度与稳定性。
4. 总减速比与扭矩放大
总减速比 = 行星级减速比 × 摆线级减速比 ≈ 121:1。
扭矩放大：输出扭矩 ≈ 电机扭矩 × 总减速比 × 效率（≈0.85）。
转速关系：输出转速 = 电机转速 / 总减速比。
四、关键技术特性（为何选 RV 结构）
零背隙 / 低背隙：双摆线轮对顶 + 行星预紧，回程间隙≤1 弧分，定位精准。
高刚性：一体式壳体 + 交叉滚子轴承，抗倾覆力矩能力强，适合重载与切削。
高效率：多级啮合效率≥85%，发热低、寿命长。
抗冲击：摆线齿面接触面积大，承受瞬间过载能力是普通齿轮的 2–3 倍。
紧凑集成：行星 + 摆线 + 轴承一体化，体积小、重量轻，适配机器人腕部空间。
五、故障根源与原理关联（结合维修）
异响 / 卡滞：摆线轮点蚀、针齿磨损、轴承滚道损伤 → 啮合不良、运动卡滞。
间隙大 / 精度差：曲柄轴轴承磨损、摆线轮齿面磨损 → 背隙增大、重复定位下降。
漏油：油封老化、壳体密封失效 → 润滑脂泄漏、润滑不足。
过载报警：齿轮胶合、轴承卡死 → 摩擦阻力剧增、扭矩超限。
六、与普通行星减速机的区别
表格
| 特性 | IRB6700 J4（RV 复合） | 普通行星减速机 |
|---|---|---|
| 结构 | 行星 + 摆线复合 | 纯行星齿轮 |
| 减速比 | 大（100–200:1） | 中（3–100:1） |
| 背隙 | 极低（≤1 弧分） | 中（3–10 弧分） |
| 刚性 | 极高（抗倾覆） | 高（径向为主） |
| 抗冲击 | 极强 | 强 |
| 体积 | 紧凑 | 较大 |
七、总结
IRB6700-200/2.6 四轴减速机以RV 复合传动为核心，通过行星齿轮初步减速与摆线针轮精密增扭，实现了高减速比、零背隙、高刚性、抗冲击的完美结合，是保障机器人腕部高精度、高负载作业的关键部件。理解其 “偏心回转、多齿啮合、刚性支撑” 的原理，是精准检测与维修的基础。
