2013年中國(guó)成為世界第一大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)以來,中國(guó)國(guó)內(nèi)安裝量在全球占比持續(xù)提高。與此同時(shí),國(guó)產(chǎn)機(jī)器人品牌廠商的實(shí)力也在不斷增強(qiáng),中國(guó)市場(chǎng)各類機(jī)器人本體的國(guó)產(chǎn)占比逐步提升。
數(shù)據(jù)來源:高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)
“盡管這些年國(guó)產(chǎn)機(jī)器人取得了一些成績(jī),但從總體上來看仍然不強(qiáng),市場(chǎng)份額偏小,并且與國(guó)外廠商相比實(shí)力差距較大?!北本┲峭ご?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/" target="_blank">智能傳動(dòng)技術(shù)研究院副院長(zhǎng)紀(jì)姝婷在2020高工機(jī)器人&高工移動(dòng)機(jī)器人年會(huì)上指出,其主要原因是沒有自主掌握核心技術(shù),因而在國(guó)際舞臺(tái)上缺少話語(yǔ)權(quán),并且缺少品牌黏性和規(guī)模經(jīng)濟(jì),在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中難以形成合力。
可以預(yù)見的是,外部環(huán)境的變化蘊(yùn)含著機(jī)遇,也將迎來更多挑戰(zhàn),未來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。基于“國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體,國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局”,民族工業(yè)需全面提升制造業(yè)的現(xiàn)代化、高端化、智能化和綠色化水平;向產(chǎn)業(yè)鏈的上下游延伸;鍛造產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的長(zhǎng)板;補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的短板。
總體而言,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的發(fā)展必須實(shí)現(xiàn)依靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的內(nèi)涵型增長(zhǎng),更大力提升自主創(chuàng)新能力,盡快突破關(guān)鍵核心技術(shù)。這也是多年來智同科技努力的方向,以理論研究和技術(shù)創(chuàng)新為核心,專注產(chǎn)品,立志于做好中國(guó)RV減速器自主品牌。
理論研究與技術(shù)創(chuàng)新
RV減速器由漸開線行星傳動(dòng)和擺線針輪行星傳動(dòng)組成;超靜定結(jié)構(gòu)差動(dòng)輪系;工作中處于變速、變載的非穩(wěn)定負(fù)載工況這三大特點(diǎn),智同科技提出了RV減速器主動(dòng)設(shè)計(jì)理論與方法研究。
紀(jì)姝婷進(jìn)一步指出,滾動(dòng)軸承疲勞壽命建模方法研究是RV減速器研究過程中一個(gè)很重要的科學(xué)問題,需要考慮到材料的特性和載荷壽命規(guī)律。
“在RV減速器的測(cè)試過程中,我們也許會(huì)對(duì)齒輪修形參數(shù)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)提出各種疑問,比如為什么軸承在這個(gè)位置磨損嚴(yán)重?擺線輪齒廓修形有影響嗎?偏心距能小點(diǎn)嗎?孔距可以大一些嗎?”紀(jì)姝婷表示,因此需要從源頭出發(fā),通過揭示軸承載荷極值與力的作用方向,來揭示軸承磨損機(jī)理,展開面向滾動(dòng)軸承疲勞壽命提升的RV減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。
北京智同工大智能傳動(dòng)技術(shù)研究院研究發(fā)現(xiàn),關(guān)鍵科學(xué)問題在于齒廓修形設(shè)計(jì)、制造工藝及精密快速檢測(cè)。設(shè)計(jì)參數(shù)的合理可以顯著提高RV減速器的壽命。
在理論研究方面,智同科技提出面向載荷分布優(yōu)化、軸承壽命提升及嚙合沖擊抑制的齒廓修形理論;在制造工藝優(yōu)化方面,智同科技推出砂輪磨削走刀路徑優(yōu)化技術(shù)。
由此,智同科技結(jié)合結(jié)構(gòu)分析來提高剛度,通過軸承疲勞壽命預(yù)測(cè)來提高壽命,通過擺線齒修形來提高精度保持性,并在此基礎(chǔ)上提出了RV減速器一體化設(shè)計(jì)理論。
紀(jì)姝婷表示,智同對(duì)市場(chǎng)需求量大的CRV-E和CRV-C兩個(gè)系列的9款產(chǎn)品與國(guó)外品牌同類產(chǎn)品采用隨機(jī)選樣抽檢的方式進(jìn)行了對(duì)比檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。對(duì)比檢測(cè)結(jié)果顯示,智同產(chǎn)品在效率、空程、溫升、噪音等指標(biāo)上達(dá)到了國(guó)外產(chǎn)品水平,精度保持性、傳動(dòng)精度和剛性等3項(xiàng)指標(biāo)略優(yōu),疲勞壽命指標(biāo)大幅優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品。
產(chǎn)品的系列化與定制化
如今,智同科技與北京工業(yè)大學(xué)已建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系,成立了北京智同工大智能傳動(dòng)技術(shù)研究院。目前已掌握機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域特別是RV減速器的核心技術(shù),授權(quán)10項(xiàng)國(guó)家專利,6項(xiàng)軟著。正在申請(qǐng)智同開發(fā)的獨(dú)有高剛性、高精度精密減速器。
截至目前,智同科技已開發(fā)CRV系列、CRA系列、CRD系列、CMI系列、CHR系列、TSX系列等9大系列減速器標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。此外還推出了多款定制化產(chǎn)品,應(yīng)用于關(guān)節(jié)機(jī)器人、外骨骼機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、機(jī)床及其他精密設(shè)備。
其中,新款CHR系列減速器采用電機(jī)減速器一體化關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了擺線齒輪、電機(jī)與減速器的融合,具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長(zhǎng)、耐沖擊、剛性好等特點(diǎn)。已經(jīng)應(yīng)用于腿足機(jī)器人和外骨骼機(jī)器人。
CRD-EL系列減速器則用于并聯(lián)機(jī)器人、剪板設(shè)備,具有高精度、高剛性、高速度的特點(diǎn)。
新品準(zhǔn)雙曲面系列減速器具有剛性好、壽命長(zhǎng),承載能力強(qiáng),運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、減速比較大等特點(diǎn),智同開展齒面參數(shù)分析,解決了準(zhǔn)雙曲面齒輪的設(shè)計(jì)與裝配工藝,相關(guān)研究成果已應(yīng)用于關(guān)節(jié)機(jī)器人,顯著提高了機(jī)器人的剛性和承載能力。
為應(yīng)對(duì)未來趨勢(shì),智同也在加緊開發(fā)應(yīng)用于超大型機(jī)器人關(guān)節(jié)的大負(fù)載RV減速器,適用于冶金、航空航天領(lǐng)域;同時(shí)也在開發(fā)全新的機(jī)電一體化減速器,其具有高剛性、高承載能力的特點(diǎn),該結(jié)構(gòu)可以節(jié)省40%的空間,適用于水下、醫(yī)藥等場(chǎng)景。
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原文標(biāo)題:智同工大研究院紀(jì)姝婷:RV減速器技術(shù)創(chuàng)新需正向設(shè)計(jì)
文章出處:【微信號(hào):gaogongrobot,微信公眾號(hào):高工機(jī)器人】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
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