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  • 昊志机电·关注 | 谐波减速器“集成化”发展如何助力机器人智能化升级

    时间:2018-09-05 来源:高工机器人 关键词:#谐波减速器

    导语 同心智造网传媒推广--昊志机电    四年前,昊志机电(300503)开始研发减速器的时候,就做好了打持久战的准备。“我们预见了减速器将会实现爆发的发展趋势,但国产减速器今年爆发还是明年爆发,或者几年后爆发,我们并不在乎,我们想到的就是如何把产品、技术、人才提前储备好。”昊志机电董事兼执行副总雷群在接受高工机器人的采访时表示。

     

           同心智造网传媒推广--昊志机电    以中高端电主轴享誉全球的昊志机电于2016年在深交所上市,通过坚持不懈的技术攻关和持之以恒的品质管理,构建了电主轴“整机—配件—服务”紧密结合的完整业务链,而其在电主轴领域的技术积淀也使其进军减速器领域比新兴企业更具优势。

     

           2018年,正是昊志机电谐波减速器实现量产的关键一年,而这一年,昊志机电在谐波减速器领域将会如何发力?

     

           ■ 自上而下 时间砥砺品质

     

           中国作为工业大国,但是在一些关键核心部件上,却常常受制于国外。作为国产核心部件企业,昊志机电一直将“服务于先进制造业,实现核心部件国产化替代”作为企业发展使命,这一使命从原来的电主轴延伸到现在的减速器,之后会延伸到昊志机电战略布局的所有核心部件产品,解决更多被国外品牌“卡脖子”的问题。

     

           而由电主轴到谐波减速器的延伸过程对于昊志来说,是一个由上往下,顺其自然的过程:原来的电主轴产品,精密度更高,零件的加工精度都是在微米量级,而减速器的精度实际上比电主轴的精度要低一个级别。

     

    ▲ 昊志机电董事兼执行副总雷群

     

           雷群说:“我们从原有的产品线延伸到减速器这个产品线,确实关联性很强,所以才会切入机器人行业,将之前的技术积累延伸并应用到减速器上面。”

     

           作为智能制造的核心,机器人等智能装备对智能制造的重要性不言而喻,而其中,减速器作为核心零部件更是重中之重,但要实现减速器的国产化替代,前期的研发投入是一大问题。

     

           在制造行业,研发投入占销售收入超过4%就可以称为高新技术企业,而研发投入占比超过10%的企业可以说是凤毛麟角。昊志机电年研发投入费用超过营收的10%,这也是其一直坚持“品质决胜”理念的体现。

     

           在雷群看来,国产品牌替代国外品牌,首先是从非核心的部分替代的,比如一些低端的领域,国产品牌的应用让本体企业慢慢认识到性能可靠之后,替代的比例才能逐步加大,直到替代一些高端领域。因此,零部件企业的最终目标一定在产品性能上,在性能等同于国外甚至优于国外品牌的情况下,价格略低于国外品牌,将来才能全面替代国外的产品。

     

           在此理念下,昊志机电一直将产品性能的打磨作为孜孜不倦的追求。目前,昊志谐波减速器较同类产品具有更高的传动精度、重复定位精度,产品稳定性更高等优势,其精度指标已经达到国际水平,部分产品在质量性能上可以比肩国际原厂减速器,有望实现进口替代。

     

    ▲ 昊志谐波减速器部分型号的测试结果

     

            在减速器技术研发上,昊志专注于谐波减速器的理论基础研究与创新设计,已取得2项发明专利、4项实用新型专利,并有10项发明专利(其中6处于实质审查阶段)、2项实用新型专利正在申请过程中。

     

           此外,昊志机电还主导了省级科技项目“工业机器人关节用谐波减速器关键技术研究与应用”,并联合广东省智能制造研究所、华南理工大学、广州大学等科研单位在啮合原理、抗疲劳耐磨损制造技术、失效机理、加工工艺、传动精度模型等方面进行深入的研究。

     

           ■ “研发仪器是研发工程师的眼睛”

     

           很多企业产品做出来之后就开始推出市场,但是产品性能究竟如何,在应用之前企业很难说清楚,无疑不利于减速器的品质保证。为了解决这一问题,昊志机电专门成立了一个测试团队,自主进行谐波减速器的测试平台开发,不仅研发测试技术,还研究测试仪器,甚至对一些普遍被忽略的指标进行测试。

     

           “研发仪器是研发工程师的眼睛,你能看到的都是最低级的东西,大部分影响性能的因素都是看不到的,需要通过仪器才能发现。”雷群认为,研发测试仪器是做好产品的基础。

     

           在性能指标的测试中,昊志机电也有更高的要求。雷群表示,本体企业可能只关注10个指标,但是影响产品性能的指标可能有70—80个甚至更多。一个产品从零部件到组装是一个很长的过程,每一个环节对最终的参数都会有影响,而关注更多指标,是为了能够进一步提高产品的合格率。

     

           目前昊志机电现有检测平台具备传动精度、重复定位精度、背隙、刚性、空载测试、温升测试、负载试验、超载试验、寿命试验等数十个运转项目的检测能力。

     

           此外,昊志机电按照国际的标准要求,制定了严格的品质检测标准,保证产品质量零缺陷,所有谐波减速器必须通过上述项目的调试和考核,保证客户端的每一台减速器都具备可靠性能。

     

           从原材料来看,昊志机电有专门的材料实验室,对原材料的来源、质量进行严格把关,以确保减速器高度稳定性,通过前期材料的把控,从源头上保证了产品的品质。

     

           事实上,昊志机电内部实验室有十多个,材料实验室只是其中的一个。“我们在品控方面投入了5000多万用于购买实验室所需要的测试仪器。” 雷群透露。

     

           ■ 未雨绸缪

     

           昊志谐波减速器产品主要分为六大系列(DCS系列、DCSG系列、DHS系列、DHSG系列、DCD系列、DHD系列),型号涵盖14—32,速比范围50—120,可广泛适用于关节机器人、机床、机械手等不同机构中。

     

    ▲ 昊志谐波减速器产品

     

           目前,昊志谐波减速器已陆续交由各机器人企业使用,使用情况良好,标准品谐波减速器一般交货期为30天内。

     

           而为了进一步满足市场需求,雷群表示,“昊志机电目前正在扩建一个14万平方米的新厂房。昊志谐波减速器现有产能一个月大概是2000套,按照我们的目标,并逐步朝10000到30000套/月发展。”

     

           从技术和产品上来说,随着机器人智能化升级,谐波减速器往“集成化”发展的趋势不可阻挡,而模块化、集成化的谐波减速器产品将成为下一个“制高点”。

     

           传统的机器人关节,在结构的紧凑性、响应精度和速度上都还不足,最理想的解决方案就是模块化的关节模组,通过将电机、驱动器和减速器甚至是传感器集成到一起,进一步提升了响应速度和精度,结构也更加紧凑。

     

           依托于在电主轴上的技术沉淀,昊志机电目前也在研发集成化的谐波减速器产品,据雷群透露,目前各方面的技术已经储备完善,进入了集成阶段,现阶段研发的产品主要针对小负载机器人,未来产品系列将会不断完善。

     

           “现有的减速器还属于机械产品,但是集成化的减速器是机电产品,门槛会更高,但对于我们来说,实现会更容易。”雷群进一步指出,“昊志机电已经研发了一系列的DDR直驱转台,积累的直驱电机技术,可以帮助我们快速推出集成了电机一体的减速器。”

     

           对于国产减速器企业来说,最终需要帮助客户将产品用好,后期的服务和技术支持也成为关键的竞争优势。“我们之前的电主轴产品已经建立起了非常健全的服务体系,现在的问题就是将这一套服务体系用在减速器产品上。”雷群如是说。

     

           机器人要完成工作,还需要很多配套的工具,其中就包括精密的夹爪、夹具。为了给本体企业提供更加完善的解决方案,几年前,昊志机电就开发了精密的夹爪和夹具,现在产品已经成熟,即将推出市场。

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