超精密清洗在工业机器人核心部件上的贡献

发布时间: 2020年09月24日 浏览次数:831

 

近年来,依靠有力的政策导向,依托大数据、人工智能、5G等核心技术,工业机器人企业大批涌现。工业机器人应用场景日益丰富,进行焊接、装配、搬码、喷涂、磨抛等各专业工作,已投在航天、钢铁、汽车及工程机械等多领域生产线,逐步替代人力,大大提升了生产效率。

 

尽管国内工业机器人市场潜力大,但是核心部件国产化率低。外资品牌依托核心部件优势占领全球市场。我国工业机器人产业主要集中在中后端,尤其是工业机器人关键核心部件短期内难以实现国产替代。且同进口机器人相比,国产机器人在运行精度和使用寿命上仍需潜心攻关。

 

控制器、伺服电机、减速机是工业机器人最核心的三大系统。三者在机器人构成成本的分别占比为15%、20%、35%。控制器是机器人的大脑,发布和传递动作指令。伺服电机在机器人中用作执行单元,是影响机器人工作性能的主要因素。减速机用来精确控制机器人动作,传输更大的力矩。其中减速器尤其是精度减速器作为工业机器人动力传达机构,拥有构造精密的齿轮和轴承等机械零件,其精度、光洁度直接影响到工业机器人的传动效率,决定着高端自动化的品质。在工业机器人各类型减速器中,无论圆柱齿轮减速器、涡轮减速器、行星减速器/行星齿轮减速器、摆线针轮减速器,还是RV减速器和谐波减速器(这两种为精密减速器),要完成精准无误的动力、传递更大的转矩,就要保证各个核心零部件制造后完整完成超精密清洗的环节。

谐波减速器构成

 

齿面的光洁度、精度直接影响了减速器的磨损速度。为降低磨损速度,齿轮加工精度等级被先进的制造商严格控制在6级以内,表面光洁度控制在Ra0.4以内。并且依靠环保高效的超精密清洗技术从根本上完成对减速器传动零件(齿轮或蜗杆、蜗轮等)、轴和轴承等核心零部件的超精密清洗任务,提升了表面精密度、光洁度以及装配效率,对加工工件表面无损伤,节省了工作场地和人工。

 

超声波清洗、激光清洗、干冰清洗、等离子清洗、碳氢清洗可以为机器人核心部件执行高效的超精密清洗任务。超声波清洗技术可对减速器零部件实现柔性清洗,利用超声波发生器发出的高频振荡信号,使液体发生“空化效应”而产生强大的冲击波,使精密零部件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落,对污渍的清洗更为彻底,对深孔、细缝和器械隐蔽处也能清洗干净。激光清洗被认为是未来最可靠、最有效的解决清洗问题的办法,利用脉冲激光将一定的激光能量传输到零部件移除污垢,无污染、成本低、无接触、无损伤,可选区精密清洗,可清洗难以到达的危险的区域。与其它喷射介质不同,干冰清洗具有独特的热力学性能,通过发生热冲击现象,干冰颗粒能够将污垢层冲击破碎,不损伤模具,不破坏公差,对轴承和机械都没有损伤。等离子清洗是利用等离子体内的各种具有高能量的物质的活化作用, 将附着在零部件表面的污垢彻底剥离去除,具有许多溶剂进行的湿法清洗所无法比拟的特点。碳氢清洗目前在轴承清洗行业中应用较为普遍,其性质稳定,渗透能力更强,更符合精密制造的生产使用要求,对金属无腐蚀,环保无毒,循环利用率高。以上超精密清洗技术还可以和全自动清洗消毒器、各类环保清洗剂相结合使用,可完全自动化操作,且电气能耗低,符合环保、节能、降低成本的要求。市场上专业清洗公司可根据客户的实际需求一对一定制。

 

国内机器人减速器70%以上的市场份额被外资减速器企业垄断(Nab、HD、住友、新宝等),国产化率不足30%。《中国制造2025》规划当中,将“突破机器人减速机等关键零部件的技术瓶颈”作为机器人产业的突破方向。超精密清洗技术的应用和普及有助于提升工业机器人减速器等核心构造的品质。据前瞻产业研究院,工业机器人的市场规模将会在今年达到近200亿美元,对于减速机行业来说十分利好,我国减速机行业还是一片蓝海。