【秦川集团】高端制造以硬实力铸就工业机器人关节减速器品牌

作为国内最早做工业机器人关节减速器的企业之一,近年来,秦川集团加速高端制造业务发展,持续聚焦工业机器人关节减速器研发和量产,形成了具有自主知识产权和市场竞争力的四大系列产品,成为国内唯一可满足5—800KG负载匹配全系列工业机器人关节减速器产品供应商,其产品广泛应用于弧焊、打磨、喷涂、码垛机器人行业及非标自动化集成领域,集成产品在新能源、光伏、木工机械、精密回转机构等工作场景应用表现良好。因其良好的产品性能,秦川工业机器人关节减速器产品多次荣获“最佳机器人零部件”“机器人减速器好产品”等奖项。

【秦川集团】高端制造以硬实力铸就工业机器人关节减速器品牌

破瓶颈  打造工业机器人关节减速器国产化装备

一台工业机器人,伺服电机、控制器、减速器是其最核心的三个关键零部件,而机器人关节减速器因其传动比范围大、精度较稳定、疲劳强度较高,且具有更高的刚性和扭矩承载力,广泛用于机器人机座、大臂、肩部等重负载的位置,但也因此,在设计上需要使用更为复杂的过定位结构,制造工艺和成本控制难度较大,且对于减速器类产品的制造设备受到极大限制。

【秦川集团】高端制造以硬实力铸就工业机器人关节减速器品牌

为打破行业垄断,制造具有中国品牌的机器人核心零部件,秦川集团充分发挥公司复杂型面数字制造工艺装备优势,针对机器人关节减速器的两级行星齿轮传动系统,即渐开线外啮合行星齿轮传动和摆线针轮行星传动,确定了针对摆线轮、针齿壳、偏心轴、行星架和行星齿轮5大零部件的关键工艺,研发出了MK2336、VG80、QYF007、QYF007T等专用加工装备,对于机器人关节减速器在精加工阶段的关键设备高精度磨齿机,秦川集团更是有在高端数控机床领域与国外品牌角力的能力和底气。作为机床工具行业的龙头企业,公司磨齿机产品被工信部评为“制造业单项冠军”,其齿轮加工机床市场占有率超过60%。公司研发的YK7332AT数控高效成形磨齿机可以对摆线齿轮、针齿壳、渐开线圆柱齿轮和花键等零件进行高精度加工,解决减速器关键零件加工的“卡脖子”问题。秦川集团得天独厚的装备制造优势既可以实现减速器供应链的安全保障,同时产品的工艺迭代还可随着精密磨齿机等设备的升级而实现更高品质。

做标准  构筑秦川特有的技术壁垒

由于工业机器人减速器高精度、高刚度的特点,以及批量化生产的工艺、设备没有现成经验可循,秦川集团从一开始就坚持正向研发,在守正中创新,走直线追赶之路。

【秦川集团】高端制造以硬实力铸就工业机器人关节减速器品牌

为了满足用户定制化需求,为用户提供全方位解决方案,秦川集团提出自主研发减速器数字化正向设计平台,以快速满足多品种、换型快的市场需求,实现减速器产品的数字化生产和服务。依托五十多年在齿轮传动、研发、设计、铸造、热处理、制造、检测和试验的经验积累,秦川集团采用具有国际先进水平的齿轮传动系统设计软件及有限元分析系统进行正向研发,依据载荷谱进行减速器产品数字化建模、装配和虚拟样机仿真,对样机的设计、加工、装配、试验等数据进行分析优化,形成数字化的减速器产品,之后,进行机器人运行试验、振动分析、运动仿真、姿态调整等工作,并获得减速器的相关数据,最后,通过测试试验结果对数字化正向设计虚拟样机进行再优化和再调整,从而达到减少试验次数,缩短试验的流程,提高新产品研发水平的目的。通过正向设计,可与实际的测试验证重合度达到96%以上。

在直道追赶中,秦川集团凭借国内关节减速器联盟标准主要单位身份起草《机器人用精密摆线行星齿轮减速器》标准,进一步脱颖而出,掌握了该领域话语权。目前,公司牵头和参与起草国家和行业标准4项,获授权专利8项;作为国内机器人关节减速器第一方阵企业,2022年,该公司参与申报的“工业机器人精密减速器测试方法与性能提升技术研究”项目荣获中国机械工业科学技术奖一等奖(科技进步奖)。

举全力  做强核心零部件产业的“主力军”

数据显示,2021年我国工业机器人减速器总需求量为93.11万台,同比增长78.06%。其中增量需求82.41万台,同比增长95.05%;存量替换量为10.70万台,同比增长6.57%。面对巨大的国产替代空间,秦川集团将工业机器人关节减速器项目作为集团“5221”战略布局中高端制造领域的重点支撑,并举集团全力将其打造为核心零部件产业的“主力军”。

2018年,秦川集团开工建设工业机器人关节减速器厂房2.8万㎡,生产作业面积2.2万㎡,累计投入各类加工、检测、测试设备150台(套),为机器人关节减速器产业提升产能打下坚实基础。

2020年,公司发布公告以 4.29亿元收购沃克齿轮100%股权,沃克齿轮作为集团最大的产品中试基地,一方面可以对公司的机床产品进行及时的反馈升级迭代,助力公司研发性能更优的减速器产品;另一方面,沃克齿轮在齿轮制造方面优秀的技术积累及规模化的生产经验,也能助力公司机器人关节减速器业务规模化生产及优化成本质量。比如,对于减速器关键零件材料,秦川集团利用沃克齿轮在热处理方面的技术优势,成功解决减速器关键零件新材料在热处理方面的瓶颈,其耐磨性测试表明,使用新材料后,传动精度和反向间隙数据强基项目研发新材料明显优于老材料。

此外,集团还依托秦川数控和秦川思源量仪的一体化测控技术开发与设备研制领域的能力,根据机器人减速器的产品要求,自主设计制造了机器人减速器产品试验台,包括零部件测量平台和整机测试平台,通过实验室测试及部分客户的挂机实验,回转精度、刚度要求等性能指标完全满足设计要求,并得到用户认可。

截止2021年,秦川集团工业机器人关节减速器约占到国产同类产品品牌市场份额的20%-25%,产品在国内外机器人本体制造商及集成商中得到广泛应用,部分型号产品已实现小批量出口。

 

来源:中国机器人网

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