劉成斌
(洛陽維斯格軸承有限公司,河南洛陽,471000)
工業(yè)機器人軸承,準確地說應(yīng)該叫做用于工業(yè)機器人的軸承,主要包括:薄壁球軸承、交叉圓柱滾子軸承、諧波減速機柔性軸承等。
工業(yè)機器人軸承作為工業(yè)機器人的關(guān)鍵配套基礎(chǔ)零部件之一,在我國還是一個相對薄弱環(huán)節(jié)。現(xiàn)有的軸承國家標準不能滿足和指導(dǎo)工業(yè)機器人軸承的設(shè)計、生產(chǎn)和檢驗。
洛陽維斯格軸承有限公司多年來一直致力于工業(yè)機器人軸承的研究與開發(fā),現(xiàn)已形成等截面薄壁軸承、交叉圓柱滾子軸承、諧波減速器柔性軸承三大類型系列產(chǎn)品,產(chǎn)品從內(nèi)徑Φ15mm 到外徑Φ650mm,精度從P0 到P2 級均可生產(chǎn)制造,完全能夠滿足工業(yè)機器人主機廠的需要。
公司在工業(yè)機器人軸承研制和生產(chǎn)實踐中,為使工業(yè)機器人軸承生產(chǎn)標準化、系列化,先后編制了工業(yè)機器人用等截面薄壁軸承樣本、輕型十字交叉圓柱滾子軸承樣本、諧波減速器柔性軸承樣本,制定了產(chǎn)品技術(shù)標準,該標準經(jīng)專家論證、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局備案,填補了國內(nèi)空白,并與國際標準接軌。
公司等截面薄壁軸承系列產(chǎn)品于2004 年被認定為高新技術(shù)產(chǎn)品,企業(yè)被認定為高新技術(shù)企業(yè),2006 年公司被國家科技部認定為國家火炬計劃項目承擔單位,當年獲得國家創(chuàng)新型中小企業(yè)發(fā)展基金支持。
目前,洛陽維斯格軸承有限公司專業(yè)從事工業(yè)機器人軸承研究與開發(fā),十年來累計生產(chǎn)銷售各種機器人軸承近20 萬套,遠銷歐美、日本、韓國、新加坡、中國臺灣等國家和地區(qū),同時也為國內(nèi)多家從事工業(yè)機器人及零部件研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)、科研單位提供產(chǎn)品配套和技術(shù)支持服務(wù)。
據(jù)統(tǒng)計,中國從事機器人研究的人員是世界上最多的,研究時間也很長,但具有諷刺意味的是:至今仍然沒有掌握機器人的核心技術(shù)。工業(yè)機器人關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件如驅(qū)動器、交/直流伺服電機、精密減速器仍然依賴進口,成為中國工業(yè)機器人發(fā)展的瓶頸。面對這種狀況,甚至曾有聲音質(zhì)疑過工業(yè)機器人在中國還要不要發(fā)展?
為了國家的利益和民族的復(fù)興,我們誠然對中國工業(yè)機器人充滿信心和期待。
據(jù)工信部裝備工業(yè)司副司長王衛(wèi)明透露,對于機器人領(lǐng)域的驅(qū)動器、電機、減速器三方面關(guān)鍵零部件的開發(fā),工信部與財政部正在協(xié)調(diào)考慮相關(guān)支持政策。對于關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化的未來,機器人國家工程研究中心副主任、中國機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟主席曲道奎充滿樂觀態(tài)度,他認為只要有市場、有需求,隨著主機廠商隊伍的壯大,配套企業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品供給會相應(yīng)跟上來。但愿這些都能為工業(yè)機器人行業(yè)的振興增添正能量。
在多年的實踐中,我們結(jié)合周遭的事例,特別建議:
習(xí)總書記強調(diào):“空談?wù)`國,實干興邦”。五年來,我們在為國內(nèi)多家工業(yè)機器人生產(chǎn)廠家提供配套和技術(shù)服務(wù)的過程中,感到有些現(xiàn)象帶有普遍性。例如做機器人總體設(shè)計的人員,對如何選擇和配置軸承,如何選擇公差和配合,主機的精度如何保證,相關(guān)配套件的要求是什么,如何檢驗和組配等,都似乎不夠?qū)I(yè)。更有甚者,設(shè)計上是照貓畫虎,不求甚解;制造上是粗制濫造,疏于檢驗和控制;組配上是只裝不配,裝配出來的產(chǎn)品在精度、靈活性、振動與噪音等方面,與國外同類產(chǎn)品有一定差距。甚至有的企業(yè)買回國外機器人樣機仿制、測繪后再組裝起來,卻成了“殘疾人”,完全不能正常工作。上述情況雖然不是全部,但確實比較普遍。
現(xiàn)實說明,在中國機器人領(lǐng)域的各關(guān)鍵節(jié)點,從設(shè)計到生產(chǎn)制造,從主機到零部件,確實存在缺乏合格人才的困局。目前在這一領(lǐng)域,我們既需要合格的設(shè)計師,也要有合格的工藝師及能工巧匠。因此,在振興機器人關(guān)鍵零部件的同時,打造出一批優(yōu)秀的專業(yè)人才隊伍是當務(wù)之急。
國內(nèi)裝備制造業(yè)發(fā)展長期存在重主機、輕部件的突出問題。隨著我國主機水平的提高,基礎(chǔ)零部件落后于主機的瓶頸現(xiàn)象日益顯現(xiàn),以至于國家重點支持發(fā)展的18 個重大技術(shù)裝備重點領(lǐng)域中,大部分產(chǎn)品的關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件都依賴進口,受制于人。
這里要特別一提的是:在國家開始重視基礎(chǔ)零部件的開發(fā)并給予相關(guān)的政策支持的時候,不能再犯老錯誤,對基礎(chǔ)零部件的基礎(chǔ)零件——軸承和齒輪行業(yè),同樣應(yīng)該給予重視。
目前在精密減速機領(lǐng)域,用于工業(yè)機器人的主要是兩種減速機,一是諧波減速機,二是RV 擺線針輪減速機。這兩種減速機的基礎(chǔ)零件是軸承和齒輪。減速機的高精度、高可靠性也是來自于高精度、高可靠性的軸承和齒輪。在振興基礎(chǔ)零部件的時候,不可忘記它們。
所幸的是,國內(nèi)不少專家及領(lǐng)導(dǎo)已經(jīng)注意到這一點,有不少專家指出:在高端智能制造裝備關(guān)鍵零部件及通用零部件領(lǐng)域,要重點發(fā)展高性能、高精密和可靠性軸承、液壓/氣動/密封元件、齒輪傳動裝置及大型精密、復(fù)雜、長壽命模具等。
目前,在機器人高精度諧波減速器中,其齒輪傳動采用雙圓弧齒廓,可以有效改善柔輪齒根的應(yīng)力狀況和傳動嚙合質(zhì)量,提高承載能力、扭轉(zhuǎn)剛度和柔輪疲勞壽命,并可降低最小的傳動比。在上世紀90 年代初,這項技術(shù)已基本完善,該領(lǐng)域的國際市場主要被日本企業(yè)壟斷,而中國才剛剛起步。
相比于諧波減速機,RV 減速機具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度。目前其發(fā)展方向是如何通過對內(nèi)部軸承的配置、材料及熱處理工藝的改進,增加減速機的扭轉(zhuǎn)剛度、最大抗彎彎矩,提高其在頻繁加減速等惡劣工況下的使用壽命。目前這一領(lǐng)域也被日本企業(yè)壟斷國際市場。
總之,中國工業(yè)機器人事業(yè)正在蓬勃發(fā)展,加速振興基礎(chǔ)零部件意義重大,任重道遠。