工業(yè)機器人的核心部件：精密減速機，究竟難在哪？

現(xiàn)今工業(yè)機器人的先進程度讓人嘆為觀止，尤其是那些靈動的5軸6軸機器人，具有如此多的關(guān)節(jié)，還能夠做到運動和指令的精確傳輸，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)機器人最重要的基礎(chǔ)部件，也是運動的核心部件：精密減速機。

精密減速機，是一種精密的動力傳達機構(gòu)，其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機的回轉(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減速器放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置，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)?；倚阅芸煽康木軠p速器生產(chǎn)企業(yè)不多，絕大多數(shù)市場份額都被日本企業(yè)占據(jù)。尤其在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用比例，是壓倒性的。

作為精密機械工業(yè)的一個巔峰之作，減速器的技術(shù)門檻非常之高，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)，高精度檢測技術(shù)提出了極高的要求。

近年來隨著產(chǎn)業(yè)用和生活輔助用機器人的市場不斷擴大，用于機器人關(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。

三菱重工集團旗下三菱重工工作機械株式會社，為適應(yīng)急劇增長的機器人用精密減速機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和插齒機【FR系列】。該新機型于2020年8月開始正式出售，將計劃于10月召開的線上直播介紹會首次公開亮相。

FR系列命名來自于“FINE Pitch for Robot，Reducer”的首字母。針對用于減速機上的內(nèi)齒輪和外齒輪兩種齒輪類型，此次新機型FR系列包含加工外齒的FR系列滾齒機和加工內(nèi)齒的FR系列插齒機。

新型滾齒機GE15FR系列

新型插齒機SE25FR/SC40FR系列

相對于以往汽車用齒輪模數(shù)1~4，精度要求ISO8~9級的量產(chǎn)型齒輪加工，此次推出的FR系列專注于機器人減速機所需的齒輪模數(shù)可達到1以下，高精度要求也可實現(xiàn)ISO3~6級的齒輪加工。

以下為兩款產(chǎn)品的詳細規(guī)格。

01加工外齒用FR滾齒機

在刀具主軸和工作臺主軸部分，采用了直驅(qū)式馬達和更高的控制技術(shù)，機械誤差控制在極限范圍，實現(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提高了三個等級。另外，每分鐘最高轉(zhuǎn)速8000轉(zhuǎn)也使加工時間比以往縮短了三分之一的時間，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

FR系列插齒機在機床最主要的刀架及工作臺內(nèi)采用了更高精度的蝸輪副，并且在機床組裝上制訂了更嚴格的工藝管理要求，從而實現(xiàn)了比以往的齒輪加工精度提高2個等級的高精度加工(從ISO7級提高到ISO5級)。

03代表類工件比較

三菱重工機床可為客戶提供機器和切削工具的整體方案。不僅擁有用于機器人精密減速機齒輪加工的機床，還有與之相匹配優(yōu)化加工的刀具和加工技術(shù)方案，同時也可以提供滿足客戶所需的自動化系統(tǒng)等其他齒輪加工需求的多種提案，為客戶實現(xiàn)高精度齒輪制造添磚加瓦。

三菱重工機床的齒輪加工機，于1962年完成研發(fā)并生產(chǎn)滾齒機以來，在長達60年的時間內(nèi)不斷研發(fā)出新產(chǎn)品和技術(shù)。憑借這份經(jīng)驗積累和對市場貢獻度的優(yōu)異評價，在2020年6月底入選為日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省【2020年度global niche top players 100】中的一員。三菱重工機床今后也會繼續(xù)沿承一直以來的優(yōu)良傳統(tǒng)，持續(xù)推出先進產(chǎn)品，用生產(chǎn)的齒輪加工機床為各類產(chǎn)業(yè)的齒輪生產(chǎn)制造做出一份力所能及的貢獻。想了解更多三菱重工機床產(chǎn)品信息，搜索“三菱重工機床”微信公眾號。

文章來源 : 中國工業(yè)新聞網(wǎng)