關節減速器是工業機器人的核心零部件之一,曾經這個零部件長期依賴進口,如今國產的減速器正在突破技術壁壘實現快速增長。
記者來到陜西省寶雞市機器人關節減速器的生產車間。胳膊在運動的時候,關節起到了非常重要的牽引作用。在機械臂中也是同樣的原理。記者身后的機械臂正在進行測試,它們做的動作很復雜、很精準,起到關鍵作用的就是機器人的關節。
機器人的關節長什么樣子呢?記者在現場給大家拆機了一個六軸機器人,這個型號的關節是工業機器人當中使用類型最廣泛的。
記者模擬了它在機械臂當中的運轉。把它當成一個電機的軸,電機軸在轉動的時候會帶動表面兩個齒輪的轉動。齒輪轉動帶動的是它最核心的三個零部件的轉動,這個叫做偏心軸。
齒輪轉動一圈,偏心軸轉動一圈,就能帶動外面整個殼體轉動一個齒,通過這樣的方式,就把整個電機的高速運轉給降下來了。同時也把這個電機小小的一個軸給帶到了很大的一個范圍,那它究竟是怎么運行的呢?
拿得起 行得穩 放得準 國產減速器出“手”不凡
機械臂把一個金屬塊拿起來,平穩移動放在底座上,兩個金屬塊相遇,“智造中國”幾個字就出現了。
這個動作看起來簡單,其實剛才機械臂在平移過程中,它的第三個軸,電機的運轉速度最快達到了每分鐘3000轉。正是關節的轉化,把這3000轉的高度轉速給轉化成了一整套行云流水的動作。
這個機械臂使用的關節全部都是國產產品,在這里可以看到全國品類最全的工業機器人的關節減速器,小到一個茶杯,大到800公斤的裝備部件,通過減速器的轉化,機械臂都可以拿起來,并且把它放到指定的位置。
誤差小于0.001毫米 國產工業母機打造高精度齒輪
關節究竟有多精確呢?
所有準備出廠的關節都要經過一場考試。考題就是電機轉動1815轉,減速器轉動15圈。要測的就是每一圈是否剛好是360度,從讀數可以看出,它的誤差小于60個角秒,也就是小于一度的1/60。
精準的運行依賴的是內部的每一個零部件的精準制作。減速器內部是由形狀各異的齒輪構成的。在廠房的正中間,一臺臺高端數控機床正在制作的就是減速器內部要使用的齒輪。隨著磨砂輪磨削,一個偏心軸的軸承就制作完成了。
偏心軸是整個零件當中最脆弱的部分,它的精準程度也決定了整個零件的使用壽命。從這里走出去的由國產機床磨削出來的偏心軸零部件,它的誤差半徑小于0.001mm,正是這樣的精準磨削讓關節的使用壽命非常長。
磨削結束后,就來到了預裝配環節,每個工廠都有自己的配方。在這里左右行星架會率先被裝配在一起,它就像是給整個減速器搭好了一個框架,等待著填充內容。
填充內容在總裝車間完成,長得像一個U字形,非常緊湊。雖然只能裝下兩三個人,但是卻可以完成幾十個零件的14道工序的裝配。
國產減速器為中國智造加速
每年從這里走出去的關節減速器達5萬套,2021年,國產工業機器人關節減速器的銷量增速超過了70%,也打破了這個零部件長期以來依賴進口的局面。
未來,隨著核心技術不斷突破,國產的減速器必將助力中國“智造”走出加速度。
審核編輯 :李倩
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原文標題:探秘國內機器人關節減速器的生產
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