核心技术

昊志机电谐波减速器,挑战世界级的精度与寿命

来源 :工业机器人 2019年08月05日

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长期关注工业机器人行业发展的朋友都知道,工业机器人行业的产业链较短,行业壁垒较高。工业机器人核心部件环节,尤其是减速器和伺服电机,长期以来也一直被外企把持着核心技术,使得国产机器人企业的发展受到很大制约。

但随着国产核心零部件的发展,也诞生了一批真正拥有自主知识产权和核心技术的企业,在减速器领域,昊志机电的谐波减速器成为国内批量达到世界级精度及寿命标准的产品。

挑战世界级的精度与寿命

昊志机电谐波减速器,中国国内批量达到世界级精度及寿命标准的产品。与国际顶级品牌相比,在提供相同产品价值的前提下,唯一不同的是价格,大幅度提升机器人本体企业的核心竞争力并降低了企业的成本。

研发设计

昊志机电在对谐波齿轮传动理论充分研究的基础上,基于曲线映射理论正向开发出了本司专用齿形及凸轮轮廓。

齿形目前已取得发明专利:CN104819267A。本齿形的谐波齿轮在工作时同时啮合的齿数可达总齿数的30%,相比之下,传统渐开线齿形的谐波齿轮在受力的情况下,同时啮合的齿数不会超过15%。同时啮合齿数的增加,能够直接大幅度提升谐波齿轮在刚性、传动精度、输出转矩等各方面的性能,提升幅度在30%以上。

昊志机电发明的凸轮轮廓线已申请发明专利,昊志机电的凸轮轮廓能够改善柔轮的应力值和啮合质量,并改善柔性轴承的变形与受力情况。

通过以上发明,谐波减速器整机的承载能力与使用寿命将大幅度提升,同时,传动效率也有小幅提升。

昊志机电开发的专用润滑脂,与市场上销售的常用润滑脂相比,具备噪声低、耐久性强、效率特性佳的优点。

润滑脂泄露是谐波减速器常见问题,其原因在于采用市场通用规格的油封启动扭矩大,为了降低启动扭矩,迫不得已减小轴与油封的配合,但又会导致润滑脂泄露。

为了克服以上问题,昊志机电采用低摩擦系数、自润滑性能更优新型材料,自主开发了新型密封设计,在确保密封压力的前提下降低启动扭矩。

工艺设计

谐波减速器主要失效形式有正应力断裂与疲劳断裂等,因此柔轮材料要具有较高的疲劳强度及对应力集中敏感性小的高韧性,昊志机电所生产的柔轮经过特殊的热处理方式,极大的提高了柔轮的抗疲劳强度。

谐波减速器精度保持性是业界另外一个痛点,精度降低主要原因是刚轮柔轮啮合不断磨损导致,昊志机电减速器刚轮全部采用高强度自润滑性能优良的进口铸铁,在保证精度寿命的同时降低了产品的噪声值。

昊志机电采用与国际顶级品牌相同的加工方案的前提下,开发专用夹具用于柔轮加工,解决了国内柔轮厚度不均匀、应力易集中、抗疲劳性较差等现存问题。

为了确保产品出厂时的一致性与稳定性,所有零部件的关键尺寸均经过严格选配,装配后的每一台产品均经过频谱监控,真正实现了装配过程的全闭环管控。

生产保障

为解决以机加工为主的离散制造的柔性问题,昊志机电无人生产线车间融合MES、CAPP、WMS、CPS、SPS刀具管理等系统,实现产品自动下达生产任务、自动配送物料、自动切换抓手和机内工装以及刀具、自动废料排削、自动传递加工程序和图纸、自动领料、报工和入库,整体生产效率提升50%左右。

昊志机电将工业互联网应用于生产过程管理,产线的设备通过加装传感器及数据传输模组联网接入平台,自动采集加工过程数据,实现生产设备状态可视化与预测性维护、能耗监控优化;关键零部件将条码化、序列化,对供应物料精准追溯管理;通过工业内部网,连结车间生产终端,实现员工报工实时化,准确计算员工生产效率,实现精益生产。

质量管控

致力于打造智能制造无人生产车间,严格执行ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系并配备世界顶级检测设备,为产品加工提供坚实质量保障。

所有关键零部件原材料坚持选用国际一流品牌作为供应商,从原材料开始,层层管控零部件的质量。为了保证产品质量,所有零部件所有工序严格执行三检制度(首检、专检、互检)。

柔轮加工质量管控

优选材料并采用独特的热处理及表面处理工艺;昊志机电自主开发专用探伤检测仪器,克服行业检测技术壁垒,确保产品品质。

轴承选择及监控

昊志机电建有全国领先的轴承测试技术中心,选用的每一颗轴承均经过严格的技术检测。产品装机后,对每一台减速器进行振动频谱故障监控与诊断,严把产品质量关,避免不良产品流入客户端,真正实现产品的全闭环控制。

2014年开发谐波减速器至今,经过多年的理论研究与实践摸索,开发设计了专业的谐波减速器测试平台,完善并建立谐波减速器测试标准及检测体系。

所有规格的产品均对空载、额定负载、超载实验,对起动转矩、扭转刚性、传递精度、精度保持性、温升、噪声等重要参数进行严苛的、专业的检测。昊志机电设计开发了专业设备对产品全生命周期的噪声、温升、振动、频谱等进行全面监控,我们建立的快速评价体系可大大缩短产品横向评价周期。

差异化服务

昊志机电通过坚持不懈的技术攻关和持之以恒的品质管理,构建了“整机-配件-服务”紧密结合的完整业务链。面向机器人行业,与客户建立长期、稳定的合作共赢关系的同时,将为客户提供全方位的服务。(编辑:刘晓玉)


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