諧波減速器：讓機(jī)西安電機(jī)廠器人“關(guān)節(jié)”更靈活

時(shí)間：2019-11-09 10:00

　　什么是諧波減速器?所謂諧波減速器就是利用諧波原理制成的減速器，與其他的減速器相比，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、減速比大、精度高、噪音低的特點(diǎn)。諧波減速器非常適用于各類機(jī)器人的關(guān)節(jié)，來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)器人各臂的運(yùn)動(dòng)速度和輸出扭矩。浙江來(lái)福諧波傳動(dòng)股份有限公司的科研人員這樣解釋。

　　諧波減速器，特別是高精度的諧波減速器一直是我國(guó)致力開發(fā)的一類產(chǎn)品，其最大的用途在于各類機(jī)器人、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及各類傳動(dòng)機(jī)械，對(duì)于現(xiàn)有減速器而言，它是一個(gè)革命性的產(chǎn)品。

　　我國(guó)是一個(gè)制造業(yè)大國(guó)，目前正在向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)方向發(fā)展，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2014年我國(guó)的機(jī)器人銷售量為5.7萬(wàn)臺(tái)，其中國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的數(shù)量約為1.8萬(wàn)臺(tái);2015年，全球工業(yè)機(jī)器人的銷量已經(jīng)達(dá)到24.8萬(wàn)臺(tái)，比2014年增長(zhǎng)了12%，而中國(guó)工業(yè)機(jī)器人用量6.7萬(wàn)臺(tái)，成為世界第一大市場(chǎng)。為了跟上全球制造業(yè)升級(jí)的步伐，我國(guó)又先后發(fā)布了《中國(guó)制造2025》、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，提出到2020年自主品牌工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量達(dá)到10萬(wàn)臺(tái)，六軸及以上工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量達(dá)到5萬(wàn)臺(tái)以上，培育3家以上具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)，打造5個(gè)以上機(jī)器人配套產(chǎn)業(yè)集群。從中可以看出，機(jī)器人乃至諧波減速器的發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景。

　　但是，目前工業(yè)機(jī)器人中的高端機(jī)器人絕大部分是進(jìn)口機(jī)器人，這些高端機(jī)器人安裝的諧波減速器基本均來(lái)自于日本HD公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，在當(dāng)今世界市場(chǎng)上，該公司生產(chǎn)的諧波減速器幾乎壟斷了整個(gè)產(chǎn)業(yè)，因此中高檔諧波減速器也已經(jīng)成為制約著我國(guó)機(jī)器人乃至相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

　　;綜合分析，如能根據(jù)諧波工作原理，合理設(shè)計(jì)齒型，使得諧波減速器的工作壽命達(dá)到日本HD公司的水平，同時(shí)又能保持良好的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，它就可以應(yīng)用到中高檔機(jī)器人上，從而打開國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。來(lái)福公司科研負(fù)責(zé)人表示，這也是來(lái)福公司不惜費(fèi)時(shí)三年，悉心研制和開發(fā)的目標(biāo)。

　　突破國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶

　　一個(gè)完整的機(jī)器人，主要由減速器、控制器和伺服電機(jī)構(gòu)成。諧波減速器作為三大核心零部件之一，對(duì)技術(shù)含量的要求尤其高。但目前，;國(guó)內(nèi)生產(chǎn)諧波減速器的廠家非常少，能批量生產(chǎn)的更是少之又少，也就在5家以內(nèi)。浙江來(lái)福諧波傳動(dòng)股份有限公司董事長(zhǎng)張杰說(shuō)。

　　從2013年開始，來(lái)福公司就開始了機(jī)器人核心部件諧波減速器的研發(fā)和生產(chǎn)，產(chǎn)品除應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人外，還用于航空航天、兵工、機(jī)床、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。到目前，公司年生產(chǎn)能力已達(dá)2萬(wàn)套，擁有6項(xiàng)國(guó)家級(jí)發(fā)明專利和20項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)專利。公司生產(chǎn)的諧波減速器產(chǎn)品有五大系列，共計(jì)100多個(gè)規(guī)格，同時(shí)也可根據(jù)客戶的需求進(jìn)行研發(fā)定制。

　　張杰介紹說(shuō)，由于減速器產(chǎn)品屬于易損件，每運(yùn)行8000-10000小時(shí)就需更換，因此市場(chǎng)潛力巨大。目前公司產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命已達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，有幾項(xiàng)性能指標(biāo)還填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。此次;諧波減速器§齒型研發(fā)項(xiàng)目，正是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、突破國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的一個(gè)關(guān)鍵。;項(xiàng)目周期為三年，從2014年開始研發(fā)，預(yù)計(jì)到明年可以結(jié)束。整個(gè)項(xiàng)目的總投入為2500多萬(wàn)元。

　　據(jù)介紹，本項(xiàng)目的整個(gè)研發(fā)過(guò)程分為初試階段和中試階段，其中初試階段以提高產(chǎn)品質(zhì)量為中心，中試階段以提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性為中心。

　　;初試階段包括齒型的研發(fā)、材料的研發(fā)和潤(rùn)滑油脂的研發(fā)。據(jù)科研人員介紹，根據(jù)諧波的工作原理，研發(fā)一種合適的齒型，使它能更好地符合共軛原理，又具有較好的抗負(fù)載能力;由于柔輪在諧波減速器的整個(gè)工作過(guò)程中，不斷地要承受交變應(yīng)力的作用，同時(shí)它又要傳遞負(fù)載，因此，柔輪材料要具有很好的強(qiáng)度;諧波減速器在工作過(guò)程中，其工作腔是一個(gè)密閉的容腔，對(duì)潤(rùn)滑油脂的要求非?？量?要求油脂具有良好的潤(rùn)滑、極壓和導(dǎo)熱性能，為此需要從諧波減速器的實(shí)際工作條件出發(fā)，研制開發(fā)一種能勝任諧波減速器使用要求的潤(rùn)滑油脂。

　　;中試階段是在初試階段的基礎(chǔ)上，通過(guò)摸索制造工藝，進(jìn)一步穩(wěn)定和提升產(chǎn)品質(zhì)量，主要包括摸索和穩(wěn)定諧波減速器各關(guān)鍵零件的制造工藝和裝配工藝，以及針對(duì)關(guān)鍵零件的性能要求，摸索一套行之有效的材料熱處理工藝。此外，還要對(duì)諧波減速器關(guān)鍵零件進(jìn)行必要的后期處理，以進(jìn)一步提高零件的使用性能。

　　在張杰看來(lái)，隨著我國(guó)人口紅利的逐漸消失，機(jī)器人技術(shù)開發(fā)和實(shí)現(xiàn)人工替代將是大勢(shì)所趨。作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷擴(kuò)展和深化，需求量會(huì)越來(lái)越大。來(lái)福公司要以助力國(guó)產(chǎn)機(jī)器人品牌崛起為己任，上上下下的信心很足，僅今年，企業(yè)就計(jì)劃投資3000多萬(wàn)元，使年生產(chǎn)能力達(dá)到3萬(wàn)套，年銷售額實(shí)現(xiàn)1億元以上，并計(jì)劃在將來(lái)適時(shí)上馬終端機(jī)器人生產(chǎn)線，為我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展助力。