工業(yè)機(jī)器人的核心部件：精密減速機(jī)，究竟難在哪？
2020-8-28 來(lái)源：- 作者：-
現(xiàn)今工業(yè)機(jī)器人的先進(jìn)程度讓人嘆為觀止，尤其是那些靈動(dòng)的5軸6軸機(jī)器人，具有如此多的關(guān)節(jié)，還能夠做到運(yùn)動(dòng)和指令的精確傳輸，各部位緊密配合完成復(fù)雜的工作。而這不得不歸功于工業(yè)機(jī)器人最重要的基礎(chǔ)部件，也是運(yùn)動(dòng)的核心部件：精密減速機(jī)。
精密減速機(jī)，是一種精密的動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置，從而降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。
目前應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域的減速器主要有兩種，一種是RV減速器，另一種是諧波減速器。在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，由于RV減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度，一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置，而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部。
RV減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
諧波減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
目前全球能夠提供規(guī)模化且性能可靠的精密減速器生產(chǎn)企業(yè)不多，絕大多數(shù)市場(chǎng)份額都被日本企業(yè)占據(jù)。尤其在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用比例，是壓倒性的。
作為精密機(jī)械工業(yè)的一個(gè)巔峰之作，減速器的技術(shù)門(mén)檻非常之高，減速器里面完全是由高精度的元件，齒輪相互嚙合，對(duì)材料科學(xué)，精密加工裝備，加工精度，裝配技術(shù)，高精度檢測(cè)技術(shù)提出了極高的要求。
近年來(lái)隨著產(chǎn)業(yè)用和生活輔助用機(jī)器人的市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，用于機(jī)器人關(guān)節(jié)部位的精密減速器內(nèi)部的高精度小模數(shù)齒輪的需求也在激增。
三菱重工集團(tuán)旗下三菱重工工作機(jī)械株式會(huì)社，為適應(yīng)急劇增長(zhǎng)的機(jī)器人用精密減速機(jī)的高精度和高效率生產(chǎn)需求，研發(fā)出能夠?qū)崿F(xiàn)高精度齒輪加工的滾齒機(jī)和插齒機(jī)【FR系列】。該新機(jī)型于2020年8月開(kāi)始正式出售，將計(jì)劃于10月召開(kāi)的線上直播介紹會(huì)首次公開(kāi)亮相。
FR系列命名來(lái)自于“FINE Pitch for Robot，Reducer”的首字母。針對(duì)用于減速機(jī)上的內(nèi)齒輪和外齒輪兩種齒輪類(lèi)型，此次新機(jī)型FR系列包含加工外齒的FR系列滾齒機(jī)和加工內(nèi)齒的FR系列插齒機(jī)。
新型滾齒機(jī)GE15FR系列
新型插齒機(jī)SE25FR/SC40FR系列
相對(duì)于以往汽車(chē)用齒輪模數(shù)1~4，精度要求ISO8~9級(jí)的量產(chǎn)型齒輪加工，此次推出的FR系列專(zhuān)注于機(jī)器人減速機(jī)所需的齒輪模數(shù)可達(dá)到1以下，高精度要求也可實(shí)現(xiàn)ISO3~6級(jí)的齒輪加工。
以下為兩款產(chǎn)品的詳細(xì)規(guī)格。
01 加工外齒用FR滾齒機(jī)
在刀具主軸和工作臺(tái)主軸部分，采用了直驅(qū)式馬達(dá)和更高的控制技術(shù)，機(jī)械誤差控制在極限范圍，實(shí)現(xiàn)了單一齒距誤差僅為一微米。與以往相比，齒輪加工的精度等級(jí)提高了三個(gè)等級(jí)。另外，每分鐘最高轉(zhuǎn)速8000轉(zhuǎn)也使加工時(shí)間比以往縮短了三分之一的時(shí)間，高效能加工也使生產(chǎn)性能得到了提高。
02 加工內(nèi)齒用FR插齒機(jī)
FR系列插齒機(jī)在機(jī)床最主要的刀架及工作臺(tái)內(nèi)采用了更高精度的蝸輪副，并且在機(jī)床組裝上制訂了更嚴(yán)格的工藝管理要求，從而實(shí)現(xiàn)了比以往的齒輪加工精度提高2個(gè)等級(jí)的高精度加工(從ISO7級(jí)提高到ISO5級(jí))。
03 代表類(lèi)工件比較
三菱重工機(jī)床可為客戶提供機(jī)器和切削工具的整體方案。不僅擁有用于機(jī)器人精密減速機(jī)齒輪加工的機(jī)床，還有與之相匹配優(yōu)化加工的刀具和加工技術(shù)方案，同時(shí)也可以提供滿足客戶所需的自動(dòng)化系統(tǒng)等其他齒輪加工需求的多種提案，為客戶實(shí)現(xiàn)高精度齒輪制造添磚加瓦。
三菱重工機(jī)床的齒輪加工機(jī)，于1962年完成研發(fā)并生產(chǎn)滾齒機(jī)以來(lái)，在長(zhǎng)達(dá)60年的時(shí)間內(nèi)不斷研發(fā)出新產(chǎn)品和技術(shù)。憑借這份經(jīng)驗(yàn)積累和對(duì)市場(chǎng)貢獻(xiàn)度的優(yōu)異評(píng)價(jià)，在2020年6月底入選為日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省【2020年度global niche top players 100】中的一員。三菱重工機(jī)床今后也會(huì)繼續(xù)沿承一直以來(lái)的優(yōu)良傳統(tǒng)，持續(xù)推出先進(jìn)產(chǎn)品，用生產(chǎn)的齒輪加工機(jī)床為各類(lèi)產(chǎn)業(yè)的齒輪生產(chǎn)制造做出一份力所能及的貢獻(xiàn)。想了解更多三菱重工機(jī)床產(chǎn)品信息，搜索“三菱重工機(jī)床”微信公眾號(hào)。
編輯 : 沈新竹
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