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精密减速器国产化迎来山坳上的曙光

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-28  来源:高工机器人网  浏览次数:116
核心提示:精密减速器的存在使伺服电机在一个合适的速度下运转,并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的速度,提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。

“机器人用RV减速器是智能制造的基础,只有减速器做好了,中国的机器人才能做好,智能制造才能发展好。”智同科技首席科学家张跃明教授指出。

减速器为何如此重要?为保证工业机器人在生产中能够可靠地完成工序任务,并确保工艺质量,对工业机器人的定位精度和重复定位精度要求很高。而提高和确保工业机器人的精度就需要采用精密减速器。

精密减速器的存在使伺服电机在一个合适的速度下运转,并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的速度,提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。与通用减速器相比,机器人关节减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。

目前,全球机器人产业的成本构成中减速器占到35%左右,而减速器的核心技术几乎被日本企业垄断。对中国本土的机器人制造商来说,关键部件进口比例较高,导致现在国内制造机器人成本较高。

因此,中国如果想要形成机器人产业化,摆脱国外机器人企业的掣肘,在机器人领域赢得自主,必须要将减速器国产化提上日程。

如今,国内有越来越多的优秀减速器产品走向市场,智同科技“CRV E”和“CRV C”系列产品就是其中的勇进者。

重塑民族品牌任重而道远

张跃明教授说,“中国制造”无论在国人眼里,还是外国人眼里几乎是“劣等产品”的代名词,低价劣等产品对塑造民族品牌危害极大。我国实体经济极其脆弱,如果国家不能更多对实体经济给予补偿和保护,就会痛失良机,对中国的可持续发展带来重大影响。

近期,张跃明与RV减速器的专家、学者及从业者通过多番交流后发现,共识是“从业艰难、迷茫”。

“国内有很多主营减速器的民营企业做了十多年,可谓呕心沥血,倾注所有,到头来前途仍然渺茫。”张跃明由衷感叹,他们不畏艰辛,勇于开拓,让国产机器人制造企业不再把国外产品作为他们唯一的选择,也让国外的RV减速器制造商不再傲慢,把他们过去一直坚挺的价格拉下来。

他指出,日本企业给国外机器人“四大家族”的RV减速器价格比给国内企业的价格低一倍左右,这不符合市场规律。这种做法,不仅是打压国内机器人产业,而且从国内机器人企业中获得高额垄断利润。

因此,国产机器人难以形成价格优势,只有年产量达到500-1000台,才能形成一定的规模效应。在与国外的竞争中,国产机器人企业依然处于劣势。

近年来,国内的RV减速器企业,有的坚持不下去,已经破产,有的还在进入,前仆后继。“很多企业想不明白,我们投入了足够多的钱,买了很好的设备,每个零件做得足够好,若单个零件相比,完全不比国外差,为什么还赶不上进口呢?”

在张跃明看来,国内RV减速器企业进展有限的原因之一是,作为精密机械工业的巅峰之作,减速器的技术门槛非常高。RV减速器全部由高精度的元件构成,齿轮的相互啮合对材料科学、精密加工装备、加工精度、装配技术、高精度检测技术等提出了极高的要求。

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他进一步说道:“减速器的运动是由每个零件相互配合完成的,如同我们穿鞋子一样,最好的鞋子不是它的尺码有多准确,而是适合你的脚。对于减速器,不在于每个零件多精密,而在于零件间要有很好的配合。”

这就要求制造企业精通减速器的工作原理,因而在国际上仅有极少数国家能生产RV减速器;国内企业则在原理方面知之甚少,大多是通过反向工程获得数据,知其然而不知其所以然。

另外,国产RV减速器企业很年轻,国外已有几十年甚至上百年的历史,无论从技术、财力以及市场积淀来看,他们都占有绝对优势。

具体来看,行业缺乏具有实际经验的机械专业高端人才和工匠精神,同时国内RV减速器制造企业的设备多为进口,由此带来巨大的技术风险。

所以,将来减速器的市场供应会更加紧俏,加速国产减速器的国产化是我们的当务之急。

山坳上的曙光

在实际应用中,业界逐渐达成一个共识:国产与进口减速器的差距并不在于精度,而是使用过程中磨损较快,进而影响精度保持性和寿命。

为解决这一老大难,智同科技与北京工业大学联合建立了“精密传动技术研究院”,汇集国内著名高校和科研机构的研究人员,以及国内机床、汽车、印刷等行业的专业高级技术人员。

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通过连续不断在精密传动基础研究领域投入大量资金,智同科技创造了自己独有的齿形设计及修形技术,具有受力合理、自适应制造误差、抗磨损能力强、承载能力大等优点。

智同科技自主研制了材料及热处理工艺,以及所有关键零件的加工工艺,并搭建了在线检测及数据采集系统,大幅降低制造成本并保证批量生产的稳定性。

同时,智同科技拥有对标国评中心的性能检测平台及接近工业应用场景的试验方法,可对减速器整体性能进行评测。

基于此,智同科技在RV减速器的基础理论研究、齿形设计、制造工艺、测量及检测、热处理工艺等关键技术上已取得重大突破。

截至目前,智同科技已拥有8000平方米的研发生产基地,形成了较强的加工生产能力,并已实现产品的批量生产。

张跃明教授透露,2019年开始,智同科技陆续与国际、国内众多知名工业机器人企业建立了合作关系,并已在国内机器人企业中得到广泛应用。

2019年5月,配天机器人开始试用智同减速器,目前已试用结束并获得认可,进一步签订了长期采购框架协议,以及第一批订单;新时达开始对智同减速器产品进行试用,并进行跑机测试、噪声和重复定位精度测试;钱江机器人开始在其QJRH4-1A机器人上试用智同减速器产品,性能测试效果优秀,正在进行耐久测试,目前已确定智同减速器为其公司参加国家焊接协会焊接机器人大赛机器人指定用减速器,并已进入采购程序。

经过几年的不懈努力,智同科技已被评为“北京经济技术开发区智能制造试点示范企业”,并被高工机器人研究所评为“2019年度国产机器人核心零部件优秀品牌”。

技术创新是唯一出路

2019年,对于减速器的从业者来说,是在艰难中度过的一年。张跃明始终认为,有高潮有低谷,这是企业成长周期中再正常不过的事情,这也正是考验企业实力的时候,大浪淘沙是历史的必然。

他对智同科技的评价是,目前国内为数不多的拥有综合研究能力的公司,即不仅有单个产品的研究基础,又有产品组合的研究实力。拥有专业生产管理团队,对成本精准控制;产品价格、供货周期及售后服务在市场上具有竞争优势。

2020年,智同科技将继续扩大产能,到2020年底实现减速器生产3万台,预计2023年达到10万台。同时,坚定不移的走高端路线,通过提升技术水平而非降低品质来降低制造成本,为国内高端机器人企业保驾护航。此外,继续在新产品、新技术方面增加投入,让智同走向以科技创新为先导,以求真务实为根本的良性发展的现代企业。

未来,随着智同科技产品质量的提升、综合竞争力的增强,将在国内中、高端工业机器人关节用RV减速器市场进一步推进国产替代,其发展目标是取得工业机器人关键零部件RV减速器增量市场30%的份额,为国内机器人精密加工领域带来质的飞跃。

张跃明真诚呼吁:“国产机器人企业给国产RV减速器厂商多一点时间,多一些宽容,给他们提供更多的机会。阳光总在风雨后,我相信会有一天,凭借国人勤奋、智慧、勇敢、不屈不挠的精神,RV减速器产品一定会获得成功,让国产机器人与进口机器人在国际市场上同台竞技。”

 
关键词: 机器人 智能机器人 工业机器人 智能制造 智能化 减速器 智同科技 智同减速器

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