諧波減速器：讓機西安電機廠器人“關(guān)節(jié)”更靈活

時間：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。諧波減速器非常適用于各類機器人的關(guān)節(jié)，來調(diào)節(jié)機器人各臂的運動速度和輸出扭矩。浙江來福諧波傳動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致力開發(fā)的一類產(chǎn)品，其最大的用途在于各類機器人、風(fēng)力發(fā)電機以及各類傳動機械，對于現(xiàn)有減速器而言，它是一個革命性的產(chǎn)品。

　　我國是一個制造業(yè)大國，目前正在向制造業(yè)強國方向發(fā)展，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，2014年我國的機器人銷售量為5.7萬臺，其中國產(chǎn)機器人的數(shù)量約為1.8萬臺;2015年，全球工業(yè)機器人的銷量已經(jīng)達到24.8萬臺，比2014年增長了12%，而中國工業(yè)機器人用量6.7萬臺，成為世界第一大市場。為了跟上全球制造業(yè)升級的步伐，我國又先后發(fā)布了《中國制造2025》、機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，提出到2020年自主品牌工業(yè)機器人年產(chǎn)量達到10萬臺，六軸及以上工業(yè)機器人年產(chǎn)量達到5萬臺以上，培育3家以上具有國際競爭力的龍頭企業(yè)，打造5個以上機器人配套產(chǎn)業(yè)集群。從中可以看出，機器人乃至諧波減速器的發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬啊?/p>

　　但是，目前工業(yè)機器人中的高端機器人絕大部分是進口機器人，這些高端機器人安裝的諧波減速器基本均來自于日本HD公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，在當(dāng)今世界市場上，該公司生產(chǎn)的諧波減速器幾乎壟斷了整個產(chǎn)業(yè)，因此中高檔諧波減速器也已經(jīng)成為制約著我國機器人乃至相關(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)計齒型，使得諧波減速器的工作壽命達到日本HD公司的水平，同時又能保持良好的運轉(zhuǎn)精度，它就可以應(yīng)用到中高檔機器人上，從而打開國內(nèi)外市場。來福公司科研負責(zé)人表示，這也是來福公司不惜費時三年，悉心研制和開發(fā)的目標。

　　突破國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶

　　一個完整的機器人，主要由減速器、控制器和伺服電機構(gòu)成。諧波減速器作為三大核心零部件之一，對技術(shù)含量的要求尤其高。但目前，;國內(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)。浙江來福諧波傳動股份有限公司董事長張杰說。

　　從2013年開始，來福公司就開始了機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)機器人外，還用于航空航天、兵工、機床、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。到目前，公司年生產(chǎn)能力已達2萬套，擁有6項國家級發(fā)明專利和20項實用新型技術(shù)專利。公司生產(chǎn)的諧波減速器產(chǎn)品有五大系列，共計100多個規(guī)格，同時也可根據(jù)客戶的需求進行研發(fā)定制。

　　張杰介紹說，由于減速器產(chǎn)品屬于易損件，每運行8000-10000小時就需更換，因此市場潛力巨大。目前公司產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命已達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，有幾項性能指標還填補了國內(nèi)空白。此次;諧波減速器§齒型研發(fā)項目，正是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、突破國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的一個關(guān)鍵。;項目周期為三年，從2014年開始研發(fā)，預(yù)計到明年可以結(jié)束。整個項目的總投入為2500多萬元。

　　據(jù)介紹，本項目的整個研發(fā)過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，又具有較好的抗負載能力;由于柔輪在諧波減速器的整個工作過程中，不斷地要承受交變應(yīng)力的作用，同時它又要傳遞負載，因此，柔輪材料要具有很好的強度;諧波減速器在工作過程中，其工作腔是一個密閉的容腔，對潤滑油脂的要求非?？量?要求油脂具有良好的潤滑、極壓和導(dǎo)熱性能，為此需要從諧波減速器的實際工作條件出發(fā)，研制開發(fā)一種能勝任諧波減速器使用要求的潤滑油脂。

　　;中試階段是在初試階段的基礎(chǔ)上，通過摸索制造工藝，進一步穩(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，還要對諧波減速器關(guān)鍵零件進行必要的后期處理，以進一步提高零件的使用性能。

　　在張杰看來，隨著我國人口紅利的逐漸消失，機器人技術(shù)開發(fā)和實現(xiàn)人工替代將是大勢所趨。作為先進制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷擴展和深化，需求量會越來越大。來福公司要以助力國產(chǎn)機器人品牌崛起為己任，上上下下的信心很足，僅今年，企業(yè)就計劃投資3000多萬元，使年生產(chǎn)能力達到3萬套，年銷售額實現(xiàn)1億元以上，并計劃在將來適時上馬終端機器人生產(chǎn)線，為我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展助力。