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【原创】智同科技张跃明:国产RV减速器替代进口需迈过哪些坎?
智同科技 | 高工机器人 文章来源自:高工机器人网
2019-12-12 08:27:23 阅读:31972
摘要12月11日,在2019高工机器人年会上,智同科技首席科学家张跃明教授发表了以《国产减速器替代进口需迈过哪些坎》为主题的演讲,进一步分析了RV减速器的市场前景。

【文/潘敏瑶】目前,RV减速器市场基本上被纳博特斯克垄断,纳博特斯克RV减速器的制造规模每年约100万台,其产品在中、大机器人中的占有率达到90%,国产减速器各家总和不超过7万台,这其中还包括低端减速器产品。

12月11日,在2019高工机器人年会上,智同科技首席科学家张跃明教授发表了以《国产减速器替代进口需迈过哪些坎》为主题的演讲,进一步分析了RV减速器的市场前景。

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在他看来,机器人四大家族都在扩建,机器人平均发展速度在20%左右。“以此计算,市场对RV减速器的需求每3/4年就要翻一番,让纳博3/4年翻一番是难以实现的,缺失的市场空间需要我们国产减速器来补充。

张跃明进一步指出,只要国产减速器产品做到像纳博那样,就可以开展国际市场的竞争,进而把产品卖到国际市场。“市场足够大,从长远看,国产减速器之间不存在竞争,我们的竞争对手应该是自己,关键是看你的产品做的是否能达到纳博的水平。”

在国内开发RV减速器的鼎盛时期,入局者多达50多家,后来逐渐衰减到30多家,目前,衰减趋势还在延续。有退出者,也有新的入局者。到现在为止,真正有产品上市的国产减速器企业已经不超过10家,初步能够满足机器人上使用的厂商也不过2-3家。

RV减速器正在大洗牌,在2-3年以后,足以见分晓。

机器人用RV减速器核心技术要求

精度保持性是机器人用RV减速器的核心技术要求之一,其不仅影响机器人的运动精度,而且使机器人刚度降低,从而会引起机器人振动或抖动加剧,使机器人速度降低,甚至由于抖动加大,导致机器人不能正常工作,即机器人动态性能下降。

另一核心技术要求则是“产品一致性”,一致性好使得机器人刚度一致性好,一致性不好导致机器人与机器人之间刚度有不同,造成每台机器人的固有频率变化,共振点不同,从而增加控制难度,使机器人抖动加剧,动态性能降低。

此外,需要加强RV减速器与机器人算法的技术融合。RV减速器机构的核心为两个或三个平行四边形机构,由于其机构特点,存在运动“死点”,死点的位置对机器人的运动造成影响,因而需要和机器人算法结合在一起研究,这部分工作国内还没有机器人企业在做。

提高RV减速器制造设备

制造RV减速器的国产设备与欧洲和日本设备存在差异是不争的事实。目前,国产RV减速器设备大多数从欧洲进口,例如,加工核心零件的针齿壳和摆线轮设备,单台均在1千万以上,日本设备相对便宜,但对国产减速器企业禁售。

张跃明表示:“国产制造设备落后造成国内减速器产品成本较高,缺乏竞争力,同时存在巨大的技术风险和隐患。我真诚呼吁加速国产核心减速器设备的开发。”

他对国产设备现状进行分析,单从机床精度而言与国外差距不大,但由于我国机床整体制造水平偏低,加上对RV减速器零件加工工艺缺乏经验,造成我国目前国产机床还满足不了RV减速器零件的制造要求。

那么,如何提高机床制造水平?在他看来,需要增强机床制造企业的创新意识,同时国家给与更多扶持,机床制造企业与RV减速器制造企业联合攻关寻求突破。只有让RV制造企业使用上国产机床,才能提高国产的竞争力。

除此之外,还需要提高热处理工艺。由于热处理技术不过关,使零件变形较大,由齿轮轴多数的齿轮采用硬滚的办法,对刀具损伤较大。摆线轮由于属于薄壁零件,热处理变形大,还有C系列的双联齿轮对于热处理变形的控制,均属于技术难题。另外,热处理设备采用进口,成本高,我国需要提高国产热处理设备制造水平。

提升轴承国产化

轴承是RV减速器核心零部件之一,国产轴承与进口产品在精度和寿命上均存在差距,欧洲轴承价格昂贵,日本RV减速器轴承则基本对我国禁售,国产化迫在眉睫。

张跃明强调:“国产减速器大都使用国产轴承,用于RV减速器的轴承由于装机时间短,性能和寿命是否过关还有待进一步确认。因此,现在只是小规模的尝试。”

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智同科技现在使用的还是进口轴承,据智同科技的研究,RV减速器轴承与通用轴承相比,有其使用的特殊性,需要国内的轴承制造企业静下心来,仔细的研究并真正制造出适合减速器使用要求的轴承。

张跃明认为,根据他个人对国外机床企业的了解,也不是设备多先进,硬件投入也不是很多,但仍然能够做出好的机床,主要靠的还是工匠精神。

RV减速器产品性能的稳定性及成本控制

对于产品性能的稳定性,常有这样的说法:“国产产品,少量性能还可以,批量一大,质量出现问题。”

张跃明认为,技术不稳定性,这是技术上的不成熟,需要进一步提高制造技术水平和工艺水平。而质量的管理与控制,则需要结合中国实际,找到与适应中国文化的管理方法,提高管理水平,把好质量关。

RV减速器需要市场培育和更多的应用场景,毕竟在市场使用中才能不断成长。

因此,国产减速器需要与国产机器人共同成长,“国外机器人伴随汽车发展而发展起来,现在国产机器人已经错失了这个机会,希望国产机器人创造更多机会给国产减速器,给与更多的包容与耐心,以创新思维发展机器人。只有不断创新,才能使我们摆脱落后被动的局面。”

在产品成本控制方面,则需要通过技术手段来提高生产效率从而降低成本,如使用先进的制造工艺,提高自动化水平等,而不是降低品质。

对工业产品而言,RV减速器虽小,但它的制造反映了一个国家的整体工业基础、制造能力。因此,提高RV减速器的竞争力,需要提高我们国家整体工业的制造水平。也希望通过这一个点,带动我们国家整体工业的发展。”张跃明说道。

他强调,国产RV减速器的低价竞争,并不会带来国产减速器的发展,因此,希望那些追求高品质机器人的制造商能够明白,低价很可能伴随劣质,低价会给你带来潜在的风险。

智同科技的技术创新与未来发展

智同科技的技术后盾来自于北京工业大学,其重视减速器机械理论的研究,特别在RV减速器数学建模、计算机仿真技术及啮合理论方面有较深入的研究,形成了一套完整的摆线齿轮修形技术。智同根据自己专有的齿形修形技术很好的解决了精度保持性和寿命这一困扰国内企业多年的核心技术问题。

智同技术团队有来自于国内著名高校和科研机构的研究人员,也有来自于国内机床、汽车、印刷等行业顶尖制造企业的技术精英,他们继承了各个行业的技术优势,又结合减速器的特点有所创新,形成了智同特有的科研团队及技术优势。

如今,智同拥有8000平米的研发生产基地,从业人员150多人,核心设备全部进口,设备投资1亿以上,初步形成了较强的加工生产能力,年产RV减速器3万台,预计2023年将达到10万台。另外,在石家庄正在建立的RV减速器生产制造第二基地,该工厂建设目标年产能10万台,厂房使用面积2万多平米。

 


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