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艾创科技|RV减速器研发之路

  RV减速器是工业机器人核心零部件,应用在机器人的关节处,制造成本占机器人整机成本的30%以上。日本纳博特斯克(Nabtesco)公司长期致力于RV减速器的研究与产业化,掌握着核心技术,在机器人减速器领域处于绝对领先地位,现已成为全球最大的机器人精密减速器制造商,RV减速器的产量占国际市场的60%以上,特别是中/重负荷机器人上的RV减速器市场占有率高达90%。我国对工业机器人用精密减速器的研究开始较晚,技术尚不成熟,不能满足国内机器人领域快速发展的需要,造成目前严重依赖进口且制约国产工业机器人行业发展的局面。

  为打破进口RV减速器国内市场垄断的现状,艾创科技开启了研发之路。在研发阶段,由于设备、资金有限,很多复杂结构都无法在现有设备上直接加工,所以设计了一些辅助加工工装。偏心轴工装就是一个很巧妙的设计,一开始我们考虑用立式加工中心加工偏心轴,之后再加工花键,但由于偏心部位与花键有对齿要求,所以在滚花键时就费了很大精力,为了保证对齿要求,我们也设计了一批特殊工装,但效果不是太好。为此我们推翻了之前的工艺路线,重新编排加工方案,经过不断试验、不断尝试,最终制定先滚齿再加工偏心的方法,由此也产生了一个新的发明专利。这种双偏心夹具及双偏心轴的加工方法,双偏心夹具,包括夹具本体,夹具本体呈圆柱体结构,夹具本体上设有偏心内花键通孔,偏心内花键通孔的中心线与夹具本体的轴线之间的偏心距等于待加工工件轴的偏心圆的中心线与待加工工件轴的轴线之间的距离。将工件轴与夹具花键配合,车削机构加工第一偏心圆,之后旋转双偏心夹具,车削机构加工第二偏心圆。运用这个方法,无需其它辅助部件,便可配合普通车床实现对双偏心轴的偏心部位的加工。此发明结构简单,操作方便,无需其它辅助部件,便可配合普通车床实现对双偏心轴的偏心部位的加工,且降低了双偏心轴的加工成本。

  针对摆线轮滚齿对齿快速检测问题,我们研究出了摆线轮相位检测工装。将待检测摆线轮放置在夹紧机构上,移动其中一根齿条,通过齿轮带动另一根齿条移动,两个齿条带动两个转换块相向移动,两个转换块上的螺钉或螺栓的头部穿过摆线轮上的异型孔,逐渐夹紧摆线轮。摆线轮定位完成后,观察摆线轮的齿顶或齿根对应的刻度线,进而确定齿相是否有偏差。运用这个检测工装,检测效率明显提高。

  再比如摆线轮的加工,摆线轮是减速机的核心部件,各部位要求都在μ级,摆线轮需要磨齿、磨端面、磨孔,首先要确定的就是这几项加工中,先加工哪一项,之后又如何加工,加工完成后如何检测,如何保持加工精度的稳定 性等。对于加工顺序,在当时设备无法满足工艺需求、加工经验不足等客观因素下,我们采取先磨端面,再磨孔,最后磨齿。之后就是不断改善加工工艺,比如:修改定位、加工工装、多道工序磨削等。在长期的实践改善中,发现有些设备无法满足加工需求,为此又买进一批进口设备。随着新设备的投入,工艺等方面也逐渐成熟,摆线轮加工精度、效率、稳定性显著提高。当然,在技术端也做了很多优化,比如摆线轮的修形。摆线轮的修形历来是技术难题,为此我们也查阅过很多资料,拜访过这方面的专家,最后在不断的试验改进中确定最终方案,大大提高了减速机的精度和使用寿命。

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