泰隆減速器為機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化攻堅(jiān)克難
工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)、制造與運(yùn)用，是衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造實(shí)力與水平的重要標(biāo)志。今年兩會(huì)期間，國(guó)務(wù)院提出“中國(guó)制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略，要求以信息化與工業(yè)化深度融合為主線，重點(diǎn)發(fā)展機(jī)器人、新一代信息產(chǎn)業(yè)、高端數(shù)控機(jī)床等十大領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人作為影響和應(yīng)用于其他領(lǐng)域的主導(dǎo)產(chǎn)品，被列為十大領(lǐng)域之首。
突破國(guó)際技術(shù)壁壘
日前，江蘇泰隆集團(tuán)與重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室歷經(jīng)4年之久的攻堅(jiān)克難，突破了日本、捷克等國(guó)外技術(shù)壟斷，攻克RV機(jī)器人用減速器國(guó)際技術(shù)壁壘，自主研發(fā)出擺線針輪減速器、諧波減速器、輪邊馬達(dá)減速器、擺線鋼球減速器等四款高精密減速器，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)機(jī)器人用精密減速機(jī)國(guó)產(chǎn)化的重大突破。
泰隆擺線包絡(luò)精密減速器的研發(fā)，是基于擺線針輪行星機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)原理，建立了擺線包絡(luò)、行星傳動(dòng)的嚙合基礎(chǔ)理論，選擇采用漸開(kāi)線圓柱齒輪行星減速機(jī)與擺線包絡(luò)減速機(jī)二級(jí)減速結(jié)構(gòu)，大幅度提高了減速機(jī)的制造精度、傳動(dòng)效率、傳感扭矩與承載力，減少機(jī)體體積和重量，降低制造成本，提高國(guó)產(chǎn)減速器在國(guó)內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域的配套率。
該產(chǎn)品獲授權(quán)專(zhuān)利13件，其中國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利1件（美國(guó)），國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利6件，新型實(shí)用專(zhuān)利6件，被列入國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目，國(guó)家科技支撐項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金等重點(diǎn)扶持項(xiàng)目。目前，該產(chǎn)品已完成了機(jī)體理論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工制造、性能測(cè)試、成套技術(shù)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證與批量生產(chǎn)考核，產(chǎn)品經(jīng)重慶某科研機(jī)構(gòu)高精密五軸噴涂機(jī)器人多關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用，并通過(guò)了國(guó)內(nèi)權(quán)威專(zhuān)家組的科技成果鑒定，確認(rèn)總體技術(shù)水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，核心技術(shù)達(dá)國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平。
機(jī)器人用精密減速器是工業(yè)機(jī)器人中最關(guān)鍵的功能部件，目前國(guó)際機(jī)器人所配套的減速器中，RV減速器的占比70%以上，諧波減速器的占比20%左右，RV減速器成為制約全球機(jī)器人發(fā)展的核心部件。
據(jù)泰隆集團(tuán)副總經(jīng)理、機(jī)器人項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人黃留生介紹，泰隆擺線包絡(luò)精密減速器的核心技術(shù)是基于機(jī)器人用減速器的傳動(dòng)精度設(shè)計(jì)、給定嚙合間隙的擺線齒輪與雙圓弧內(nèi)齒輪嚙合構(gòu)件以及減速機(jī)支撐體滾道、齒輪零件滾道與滾子一體化的軸承結(jié)構(gòu)和新型擺線包絡(luò)行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一體化的創(chuàng)新理論與成果。該產(chǎn)品作用于機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)座、運(yùn)行大臂、代步行走、重載旋轉(zhuǎn)、智能轉(zhuǎn)換等關(guān)節(jié)部位，廣泛配套應(yīng)用于航天航空、國(guó)防軍工、電子電氣、化工塑膠、醫(yī)療器械等國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域機(jī)器人的智能型切割、焊接、噴涂、包裝、搬運(yùn)、碼垛等高科技、高難度、高效率作業(yè)。
為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化攻堅(jiān)克難
工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵部件主要由減速器、伺服電機(jī)及控制系統(tǒng)三大核心部件組成，三大部件制造成本的占比分別為39%、28%、22%，其中關(guān)鍵部件減速器的制造成本占機(jī)器人總成本的近40%。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)機(jī)器人一直受制于發(fā)達(dá)國(guó)家，主要是關(guān)鍵部件由美國(guó)、德國(guó)、日本、捷克等國(guó)家掌控，導(dǎo)致我國(guó)高端裝備制造領(lǐng)域機(jī)器人核心部件基本依賴于進(jìn)口。
作為機(jī)器人核心部件的減速器，一直是制約我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的瓶頸。據(jù)國(guó)家權(quán)威部門(mén)預(yù)測(cè)，一臺(tái)通用機(jī)器人需要配套高精密減速器4~6套，按照每臺(tái)配置4.5套減速器計(jì)算，2015~2018年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人對(duì)減速器的新增需求量依次將達(dá)到23.6萬(wàn)、29.6萬(wàn)、36.9萬(wàn)和46.2萬(wàn)套。此外，對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)保有的工業(yè)機(jī)器人按一般使用壽命8~10年計(jì)算，未來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)于精密減速器的市場(chǎng)需求將超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)，年市場(chǎng)銷(xiāo)售額將突破100億元以上。
面對(duì)現(xiàn)代裝備制造業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的高度依賴和國(guó)外機(jī)器人產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，江蘇泰隆集團(tuán)董事長(zhǎng)殷根章早在“十二五”初期，就提出了發(fā)展機(jī)器人減速器的遠(yuǎn)大設(shè)想。泰隆選擇在我國(guó)機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域有深厚研發(fā)基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作技術(shù)依托單位。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，致力于智能機(jī)器人減速器的開(kāi)發(fā)研制，通過(guò)四年多的廣泛交流與深度謀合，博采國(guó)際先進(jìn)制造技術(shù)之長(zhǎng)，進(jìn)行了多層面的理論研究和工藝、技術(shù)、材料以及加工、檢測(cè)設(shè)備的開(kāi)拓型思維和創(chuàng)新型實(shí)踐。如今他們已突破了擺線包絡(luò)精密減速器的設(shè)計(jì)理論與方法，整體攻克了機(jī)器人減速器高精密成套加工設(shè)備與高性能檢測(cè)設(shè)備應(yīng)用難關(guān)，系統(tǒng)有效地提高了精密減速器的傳動(dòng)效率、傳動(dòng)精度、扭轉(zhuǎn)剛度與回差精度的綜合性能。
打造產(chǎn)業(yè)配套基地
“機(jī)器人產(chǎn)業(yè)涵蓋工業(yè)機(jī)器人、清凈機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人等各個(gè)領(lǐng)域，將成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域穩(wěn)健發(fā)展的主推手?！碧┞〖瘓F(tuán)總經(jīng)理殷愛(ài)國(guó)向中國(guó)工業(yè)報(bào)記者介紹，泰隆開(kāi)發(fā)高端減速器的立足點(diǎn)，一是突破國(guó)產(chǎn)減速機(jī)制造技術(shù)瓶頸，推進(jìn)高精密減速機(jī)國(guó)產(chǎn)化，提升我國(guó)高端減速器產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)、制造、加工、檢測(cè)整體技術(shù)水平。二是打破發(fā)達(dá)國(guó)家在精密機(jī)械制造領(lǐng)域的市場(chǎng)壟斷，為我國(guó)減速機(jī)產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)價(jià)廉的高精密裝備，提升我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，并實(shí)現(xiàn)國(guó)際市場(chǎng)的突圍。三是通過(guò)機(jī)器人減速機(jī)的開(kāi)發(fā)研制，為我國(guó)航天航空、國(guó)防軍工、交通運(yùn)輸?shù)葒?guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)領(lǐng)域的智能化發(fā)展提供傳動(dòng)技術(shù)保障，推動(dòng)和促進(jìn)我國(guó)高精密機(jī)械制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)和創(chuàng)新發(fā)展。
雖然在技術(shù)創(chuàng)新上取得了很大成績(jī)，殷愛(ài)國(guó)也同時(shí)表示，泰隆國(guó)內(nèi)率先開(kāi)發(fā)研制的高端機(jī)器人減速器目前仍屬于起步階段，其產(chǎn)品的綜合性能和企業(yè)的裝備能力距國(guó)際先進(jìn)水平還有較大差距，產(chǎn)品的持續(xù)改進(jìn)與升級(jí)還有較大空間。
為了趕超國(guó)際先進(jìn)水平，在技術(shù)上，泰隆將進(jìn)一步密切與科研機(jī)構(gòu)的合作，加強(qiáng)和延伸精密減速器的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試與試驗(yàn)等方面的基礎(chǔ)工作，著力提高精密減速器產(chǎn)業(yè)化過(guò)程的工藝與質(zhì)量，突破批量制造過(guò)程中產(chǎn)品可靠性和一致性關(guān)鍵技術(shù)。加大精密減速器精度設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論和方法研究的力度，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)高效、智能化產(chǎn)品的性能檢測(cè)設(shè)備，為不斷提升國(guó)產(chǎn)機(jī)器人減速器的高精密度、高載荷力和高可靠性提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。
進(jìn)一步完善企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。泰隆將加速推進(jìn)偏心軸類(lèi)零件加工生產(chǎn)線、針齒殼類(lèi)零件加工生產(chǎn)線、擺線輪類(lèi)零件加工生產(chǎn)線、行星架類(lèi)零件加工生產(chǎn)線、齒輪類(lèi)零件加工生產(chǎn)線和產(chǎn)品裝配、檢測(cè)加工生產(chǎn)線等六大重點(diǎn)生產(chǎn)領(lǐng)域的建設(shè)速度；在備料、粗加工、熱處理和半精加工等生產(chǎn)領(lǐng)域，充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)與檢測(cè)設(shè)備，以期加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，減少項(xiàng)目重復(fù)投入。
選準(zhǔn)市場(chǎng)定位，開(kāi)創(chuàng)產(chǎn)業(yè)化新局面。面對(duì)我國(guó)機(jī)器人應(yīng)用高速增長(zhǎng)，但國(guó)產(chǎn)機(jī)器人市場(chǎng)卻處于邊緣化的現(xiàn)狀，泰隆制定出立足國(guó)內(nèi)、著眼國(guó)外的雙軌制營(yíng)銷(xiāo)模式。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，通過(guò)廣州啟帆、長(zhǎng)沙長(zhǎng)泰、沈陽(yáng)新松、蘇州博特、珠海格力等國(guó)內(nèi)機(jī)器人制造重要客戶的示范作用，帶動(dòng)現(xiàn)有潛在客戶，努力提升機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化的配套比例；在國(guó)外市場(chǎng)，他們將致力于調(diào)整外貿(mào)渠道，著眼于開(kāi)拓澳大利亞、新西蘭及歐美市場(chǎng)。
殷愛(ài)國(guó)表示，泰隆高端機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的實(shí)施，將在國(guó)家層面、科研層面和市場(chǎng)層面的合力推動(dòng)下，奠定在國(guó)內(nèi)擺線包絡(luò)精密減速器領(lǐng)域的龍頭地位。項(xiàng)目全部達(dá)產(chǎn)后，預(yù)計(jì)將占國(guó)內(nèi)機(jī)器人精密減速器市場(chǎng)的30%，占全球精密減速器市場(chǎng)的5%以上。
據(jù)悉，10月26~29日，泰隆將攜自主研發(fā)的擺線包絡(luò)精密減速器、諧波減速器、擺線鋼球減速器、輪邊馬達(dá)減速器等四款高精密減速器亮相上海PTC傳動(dòng)裝備展會(huì)，與國(guó)際高端機(jī)器人減速裝置同臺(tái)競(jìng)技。
