来源:杏彩体育官网 发布时间: 2024-12-23 06:22:49 点击量:1
“RV减速机由于其传动比大、传动效率高、刚性强、高可靠性等特点一直被广泛应用于工业机器人领域。但在经历了40余年的发展中,RV减速机现在的精度水平、刚性指标并未得到显着提高,表明其依赖的摆线传动技术路线已经封顶。实际上,如果另辟蹊径用渐开线齿轮实现传动,不仅传动效率能够由原来的88%提升至98%以上,且精度、可靠性和寿命都能得到大幅提升,这就是底层原理创新带来的产品革新。
在精密机械传动领域深耕半个世纪,王俊岭已经充分认识到,机器人关节减速器在工作中既要传递很大的转矩和过载冲击,空间又要求是上百倍减速比扁平化的同轴结构,对此RV减速器采用摆线齿轮获得大减速比+行星齿轮驱动多曲轴提高承载能力的方案。
虽然全部对应工况要求,但这是一种传动效率低和由制造误差产生的过定位结构。不但制造难度高、转矩刚性差且寿命低。为提高寿命和传动刚度,必须大幅度提高加工精度,但受限于底层传动原理,40多年过去,这一指标始终无法有明显进步。
仅从多个企业十几年的仿制结果来看,看似简单的RV减速器实则是对我国工业基础系统的挑战,不是通过引进几台进口设备就能实现突破的,没有吃透相关材料、热处理、工艺等是不可能生产出更好的。即便这些问题都解决了,也无法实现制造出更好的减速器。
“但我们不能因此坐以待毙。王俊岭强调,就像汽车行业的发展与变迁,曾经传统燃油车的发动机系统狠狠地卡住了国产厂商的“命脉,换到新能源赛道之后,国产汽车厂商一马当先。作为后入者,虽然失去了先机,但也有了观察领跑者的机会。要后发制人,就要找出先行者的缺点,创出更好的技术去超越。
六环传动研发的新型机器人6R系列减速器就是一次成功的尝试,摒弃了原有的摆线结构,采用有更高传动效率、精度、刚度及寿命的行星齿轮传动原理,创出全新的内部结构,达到了性能比传统RV减速器更加优异的效果。
与传统RV减速器相比,六环传动6R系列减速器具有传动效率高、迟滞误差小、方向间隙小、扭转刚度大、力矩刚度大、寿命长等特点。
由于长期以来,大部分国产减速器厂商走的都是仿制路线,缺乏核心技术的创新,总是在等待国外已经有了新产品,才后知后觉地要改造要完善,不仅难以实现真正的赶超,也失去了先发创新带来的技术红利。
因此,在王俊岭看来,国产减速器产业化最大的瓶颈在于制造技术和设备投入。做RV减速器其投资是巨大的,涉及的加工工艺异常复杂,但是由于国产技术不够成熟,往往耗费了大量的人力、物力、财力,最终产品质量和成本上很难控制。
而国产品牌要想进入市场,又必须用低于国外品牌的价格来换取,导致不少国产减速器产品的售价甚至低于成本。长此以往,缺乏足够的利润做支撑,企业无法以持续的研发投入去优化产品和工艺,结果形成了一个恶性循环,反噬自身发展。
王俊岭表示,RV减速器的关键零部件有摆线轮、针齿壳、凸轮曲轴,每一个零件的加工制造设备都具有极高的难度,加上RV减速器对装配工艺有着非常高的要求,国内做RV减速器的厂家做这几类产品的加工设备都是进口世界上顶尖的品牌,价格十分昂贵。
而像国际领先品牌的RV减速器企业,他们的核心设备都是与相关企业联合开发的专机,这些专机不对外出售,这类企业可以通过自身不断对设备进行优化,来满足产品设计需求。
相反,国产厂商对于核心设备只能购买进口设备,且设备的核心功能在购买时已经被限制,导致虽然有很好的设备,但由于对核心关键设备仅限于使用层面,在面对工艺上有新的需求或需要不断优化的时候,国产厂商就无法快速反应。也就是说,国产厂商哪怕斥巨资引入进口设备也很难对核心工艺做到全方面的掌握。
“专机制造模式,能够让这类企业的质量可靠性得到保障,生产成本控制的很低,而国产企业由于设备的资产相对较高,即使做到同等精度,其成本也很难控制到较低水平,其盈利水平也相对较差。 王俊岭是我国精密齿轮传动和齿轮磨床领域的领袖人物,其成果获得国家科技进步奖。为改变这种窘境,在产品的原理创新之外,基于50多年的理底和实践,为新型减速器设计研发了多种专机,实现的批量生产制造。
专机本身的精密传动全部采用了六环传动新的技术,不仅可以稳定生产四级以上精密齿轮,达到了业界领先水平,而且直接将国产厂商进口设备成本从千万级别降到了百万水平。通过降低固定资产的投入摊薄了国产减速器的生产成本,同时将产品的核心工艺、装备牢牢掌握在自己手中,保证了产品的精度和可靠性等。
不仅如此,随着未来机器人技术变迁的方向,机器换人将不再局限于简单的搬运、码垛等环节,机器人也将越来越多地参与到精密生产与加工环节中,届时将对减速器提出更高的需求。
而六环传动倡导的底层原理创新+专机制造模式,可以打造出更高精度、更高刚度、更高可靠性、更高灵敏度、全闭环反馈的精密动力单元,使得机器人不仅应用于做搬运、码垛、喷涂、焊接等场合,还可以应用在部分加工领域,让机器人可以拿起刀具,加工金属零件,甚至在一定场合内替代部分金属切削机床。
对于所有的精密制造而言,从0到1和从1到100的生产制造难度完全不在一个量级上,批量制造更见企业功底。为了保证产品批量制造的一致性、质量可靠性等,六环传动正在紧抓全工序、全产业链的建设,即从原材料、锻造、机加、热处理、实验检测等涉及减速器生产制造的全流程都实现自主掌握,严格把关产品品质。
不仅如此,公司已经引入了ISO9000质量体系来确保产品制程的稳定可靠。与此同时,六环传动正在加快建设自己的综合大型实验中心,搭建内部反复验证产品性能与质量的平台,提升交付质量和水平。
在产能规划上,六环传动已经在建了近200亩地的产业园,2年后能够达到年产30万台的产能,十年的目标是年产100万台的市场供应能力,以新动力传动技术推动中国高端装备持续升级。
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