? 在RV减速机器的齿轮传输中, 1微毫米误差的下一级可能放大到下一个齿轮上数十次,错误的结束可能乘以数百倍,通过6个关节
其核心是寻找和巩固各种过程——使它们成为标准的操作规范,确保每一个不知道曲线的工人,如果他或她按照程序运作,可以生产合格的产品。
机器是小型环境,技术自食其力是一个趋势。对于每一个致力于自创的中国创作团队来说,这是一个黄金时期。
我是《观察周刊》的记者
技术员正在河北Chikunon技术厂(2022年10月17日)进行备件制造分析。
"我们的任务是设计和构建这个曲线"
这一 " 曲线 " 在北京知识分子和尖端技术转让公司以及北京工业大学团队中花费了数千天和晚上,是RV快速交易轮轮的轮廓,是RV快速开发机器的 " 核心线 ",安装在接合点,确定工业机器人的精确度和寿命。
从2015年以后,国际KT公司正在设计并掌握轮子的核心技术,实现了国家RV减速机器的 " 制造自由 " 。
这一工业机器人制造了最困难和最昂贵的核心部件,曾经使RV加速器70%以上长期依赖进口,特别是高精度设备设计和生产,这是中国工业机器人生产 " 颈部 " 的卡片点。
2022年底,有关政府部门负责人说,从整个产业的角度来看,我们的房车不再受人的限制,这是近年来我国许多以科技为代表的制造业企业在设计房车方面迈出了积极的一步,打破了外国技术的垄断。
从钓鱼者的逆向计划的 " 一步一步 ",到他们现在正在向制造业自由的全链突破,就像工业机器人一样,中国在不断增长的突破中为进入无人之地而建设起来,成为协同甚至领先者。 中国的思想、创新和发展模式正在发生根本性的变化。
找到它。 找到它。 Find it.
常用的工业机器人有六个接合点,一个减速机器驱动一个联合移动,在RV的齿轮转移中,上一级1微大小的错误转移到下一个装置可能会放大数十次,通过6个联合层,错误可能会放大数百次,以便拖动尸体。
设计的核心是如何尽量减少错误,提高RV减速机的精确度和寿命。 北京工业大学机械和能源工程系张建建教授。
RV解密机由20个或20个以上大小部件组成:行星盖、主要轴承、滚轴轴承、行星底部、衬里、针壳、离心轴等等。其中5至6个齿轮用于降低发动机速度,增加矩形。第一级行星齿轮可以达到小速度率;第二级齿轮可以达到小容量、大速度率,外圈的形状决定着齿轮的准确性和寿命。
换句话说,提高工业机器人的精确度和寿命是设计班轮轮轮廓的核心,即 " 线 " 。
设计这条线并非易事。 困难在于,理论上设计的曲线是静态值,一旦机动车辆起作用,齿轮实际上有不同的变形,需要在设计过程中考虑到预变形、预算压力和变形。
工业机器人的特点是频繁的摇摆、缓慢的步伐、快速的加速、不确定的移动方向和不均匀的移动速度。 这种移动方式在其他机械移动中并不常见,也不同于汽车轮胎的统一磨损,而这种磨损需要特殊的缩写才能满足这种特殊的移动模式。
如果轮廓设计不完善,工作就不会同样受到影响,当齿轮磨损数百倍,准确性就会受到更大的影响。”此外,考虑到影响精确性的一些因素,例如材料的弹性、齿轮的弹性、齿轮的移动、运动角度等等,这些元素被转换成公式定量分析,而最佳的解决方案是通过数学方法找到的。”
RV首次离开工厂时的初始精确度通常要求1弧范围内的错误,即解密机器旋转一个圆圈,产出末端的角应保持在1/60度以内。 过去,该国大多数有关公司都能够满足这一要求,但其使用寿命不足,与进口产品相比,与进口产品相比,其准确性长期大幅度下降,企业没有批准。
20世纪80年代,日本开发了一台RV减速机器,这是第一个提出这一问题并通过长期做法找到答案、满足高精度和长寿要求并逐步接管全球工业机器人市场。 当中国制造业进入 " 机器对人 " 阶段时,这一 " 曲线 " 成为核心技术,卡住了中国企业的脖子。
10多年前,当人们知道家用工业机器人的发展已经由RV减速机制所覆盖时,机械设计和制造方面的深刻飞跃决心改变这种情况,但巨大的投资和复杂的研究过程是今后的真正挑战。
随着对工业机器人的需求不断增长,科技委员会主席陈少龙找到了张晓龙,并试图与他开始做生意。 “我们花了一年时间谈论了产品研发的细节,我们决定合作进行研发测试。 ”陈少龙说,2015年底,科技与北京工业大学正式开始合作。
在张建明的领导下,7个人正在发展和进行广泛的研究,研究的题目是:房车发动机设计技术、部件误差分配理论、渔具修理技术、关键部件制造过程,从确定传输速度和产出速度到选择渔具材料和渔具数量,选择渔具参数和轴位,以及绘制零部件和组装图。 每个步骤都是从头开始,不断测试和纠正错误。
这是一条艰难的,经常不请自来的道路。“晚上有一次去维雅海的旅行,在海滩上行走,想着房车的设计,吹着大风,突然问题暴露了。”
受张的日常往返学校和工厂之旅启发, 坐在冷冷的长凳上, 对他来说, “最难忘的经历发生在2018年。”
在这一年中,小组完成了班轮理论的初步设计。 在试验阶段,准确性并非预期的准确性,我们已经投资了约7 000万美元,研发失败会给科技和研究团队带来沉重损失。
该团队日夜在实验室,反复研究工业机器人的运动特征,调整材料、轴承和修改实验室产品的参数。 经过反复的理论研究和计算,最终在运动参数中找到了突破。
2018年,设计了原型模型,充分设计了RV班轮上的精密 " 曲线 ",而降低速度的RV的设计通过直接设计被Jingqing小组完全掌握。
做起来。
如果设计为 0-1, 1- 1- 10, 第二个层次是将曲线从绘图转换成现实。 其核心是寻找和巩固过程 — — 以使它们成为标准操作规范,保证每个不理解曲线的工人,只要按照流程运作,都能生产出正确的产品。
为了确保成功,制造小组在试验阶段选择了经过仔细分析计算的最佳设备和材料,并尽一切可能优化准确性。
制造小组由脑技术总经理领导,负责根据Jianjing小组的理论图纸进行工艺设计,包括设备、刀、重量等的选择、自主设计、各类工程的处理、加工的顺序、加工和测试标准的制定等。 制造过程大致分为五个步骤,即低级材料、粗加工、半精度处理、热处理和精密处理。
为了创建这个曲线,程序设计的关键是找到点和基准。 也就是说, 找到影响准确性的每个过程的控制点, 并确定每个因素对准确性的影响。 简而言之, 过程的所有阶段都必须找到平衡点。 过程的参数不是尽可能大或小。
在锁定的情况下,系统越是僵硬,就越是僵硬,就越是僵硬。越是小,就越是小,就越是小,就越是小,就越是少,但越是少。 程序系统要僵硬和缩小多少,而且团队将反复尝试找到最佳解决方案。
此外,与环境温度控制一样,还引进了部队来测量从春季到冬季的早晚温度,例如发动机床周围的环境空间、机器床、冷却液、装填工作包和计量装置,以确定每次温度变化对产品准确度的可能影响,并找到变化模式和控制方法。
2023年夏天,记者走进了太阳燃烧的科技生产车间,而精炼厂每四季保持摄氏20度的恒定温度。
进行测试和再磁盘测试,并改进程序。
"在上半年工厂第一代RV测试结束后, 我们测试了渔具空间、运动错误、硬性等等, 每天9000次,连续两个月, 大约50万次。"
当测试完成时,RV会放慢速度,分析磨损的原因。如果发现部件的一部分磨损严重超出预期,制造小组会分析材料是否难以匹配,或热处理是否不适当,或润滑剂、粘性、石油供应方式是否影响渔具润滑剂,或运动角度等参数的选择是否不完整?
技术研发经理张介反复介绍这一过程,直到发现磨损的核心原因,下一个工艺设计被修改和固定。
“这个过程很容易被抛弃,有时无法持续,我们休息几天,放松,调整头脑,然后我们就可以回去。当小组成员感到沮丧时,我们互相鼓励。没有整个团队的意愿,我们就可以做到这一点。”
最初,第一代测试产品的性能与日本的房车的性能之间存在差距,日本的房车的预期寿命约为日本产品的80%。 经过多次改进,到2018年底,第二批房车的性能测试完成后,实绩指示数进行了测试。
你可以买得起的
创造适当价格,使客户能够负担得起这些价格,是大宗生产第三阶段考虑的主要问题,即通过扩大生产来降低效率。
散装生产核心是两个,即核查工艺设计是否符合一致性和稳定性的要求,一致性是指加工部件达到制造标准的能力;稳定性是指在标准加工条件下维持稳定生产的能力。
更重要的是,验证过程是否能够以准确性来达到成本门槛。 对武力来说 : “ 最好的机器、材料和较高的预测试成本在理论上是有效的 ” 。 批量生产阶段包括对工艺的重新评估,产品质量和成本考虑的结合,以及选择更合适、更高效的机器、工程、刀、工艺、测试方法等。
“内衬的制造精度控制在4微米之内,相当于头发直径的1/20-1/15。为了达到如此高的精确度,最后的过程必须是磨牙的过程。” 北京工业大学机械和能源工程学院副教授Ki-jung Ting说,很难使用高精度设备作为国家生产的摩尔,原因在于机器刀片的设计,而机器刀片过去没有相关国内公司独立设计的能力。
剑形设计需要以线性齿轮的牙齿为基础,同时考虑到各种过程参数在工艺过程中的相互作用,有许多因素影响刀子的准确性,这些因素影响什么以及调整如何是关键,它们需要一次又一次地计算和验证。
" 我们必须考虑刀的材料、刀的形态、刀的卡片方法以及机器床的中心距离、刀的倾向、刀的压力角度、刀的处理温度. "
基于类似的考虑,小组多次修订参数,并最后确定了一套合理的设计参数和程序,以保障磨具机的高度准确和效率。
大量论据组织起来,需要大量时间来验证对每个参数的调整,这是否保证了成功?
在回答这一疑问时,Gitting说,作为一般规则,理论知识使得有可能确定广泛的参数范围,即使测试准确性不如预期的准确性,问题总的方向也是存在的,这就是为什么我们需要不断学习理论知识的原因。 “科学研究不可能一劳永逸地取得成功,而这种重复性的工作是我们的规范。 ”
以前,衬里生产长期依赖外国机器,而用于这类机器的刀的加工设计方法也掌握在外国企业手中,这些企业费用昂贵,在长期供应周期内配有刀子,每家企业都收取高额设计费。
到年底,Qui-Ting小组成功地开发了一把刀,用于处理高精度齿轮,并依靠一台国家机器设计一个独特的高精度齿轮工艺,生产高精度齿轮的成本减少到三分之一,生产效率提高了2至3倍。
“过去,我们的许多设备生产线都是从国外进口的,在许多情况下,改良产品需要外部的许可和合作。 科学技术的RV生产线从零开始逐步探索,它们更加了解每一个环节,因此它们可以随时根据需要个性化,进入加工过程和加工路线,拥有制造倡议的所有权。”
迄今为止,该公司有40个或40个以上的产品模型,从一个小6公斤的机器人减速机到500公斤的重型机器人RV减速机不等,这制造了一个标准化的定制产品矩阵,使标准化产品的进口替代,填补了定制产品的空白。
自我设计、研究与开发是从了解到了解的飞跃。 这一过程解放了设计,解放了制造,解放了 " 颈部 " 担忧。
是时候了
制造创新的繁琐和无聊过程是一个很容易放弃的过程,需要团队向前推进。 这是在与智力和技术层面的一些领导人对话中的一种共同感受。
这个曲线的背后是一个高级制造团队——由张星明代表的一组设计师组成的团队,由哨兵代表的人才,由陈沙龙代表的企业家,由北京工业大学代表的一所高等院校,一群人,面对一件事,共同工作并向前迈进。
张建明在一次国家RV减速方面的突破是30多年科学研究的成果之一。 1997年,他从青华大学精密设备和机械系毕业,并长期从事关于装备加冕、机构流动性以及数字设计和制造等原则的理论研究。
他认为,除了前一时期积累的丰富经验外,他始终站在实践的前列,继续探索和创新,这是他成功的关键。 从副教授到教授头衔,张建京用了整整20年的时间。 20年来,张青明花费了近90%的时间设计和制造,使工厂成为他的第二个家。
“制造业的突破和创新并非仅靠理论支持, `在工厂中扎根'的精神也很重要, 理论和身体互动是技术突破的关键。 ”张健健健兴说,中国并不缺少掌握过舵理论的学者,但拥有广泛工厂实践的专家相对较少。
作为张建明的学生,她自2010年起在机械机动、机构研究和老鼠堆积领域参与开发数字处理中心、自动刀具交换装置等工作超过10年,在短短的两年时间里生产刀子,同样以白领和蓝领为形式。她说,“我当学生时没有足够时间研究装备加冕,我有机会走进企业,看到企业的需要,到达市场前沿,把理论和产业结合起来。”
从2017年到科技的结束, 力量一直参与机械床精密部件的处理, 超过20年。“这一经验让我积累了精密处理的经验。 即使部件与制造的部件不同, 理论基础、 过程原则、 错误分析等等都是一样的。 ”
深层农业是制造业人才的一个共同特征。 中国在工业化过程中积累了70多年的庞大人才库,长期培训了逻辑思维、解决问题分析、制造经验、不同制造领域横向迁移、不断创新能源。
互联网在2013年左右成为一个重要的投资来源,陈小龙认为关键的核心技术是国家的核心工具,必须促进国家经济的高质量发展和保障国家安全。
根据这一观点,陈少龙没有放弃,即使机械制造周期很长,他每年都放弃一定数额的资金以确保项目继续进行。 自2015年以来,8亿美元投资在科技领域已有8年之久。 他相信一年不会持续两年,两年两年不会持续三年,三年也不会持续三年。
陈沙龙说, " 需要有专业的新公司掌握核心技术,并在实地具有可持续的研发能力,这是相信它们将继续投资于和克服研发方面的更多困难的唯一途径 " 。
随着骨骼、雄心、底部、视觉、投入和团队,创新只在早晚间中断。 像这样的人每天都在膨胀。
这些年来,全球工业机器人安装呈总体上升趋势。 2023 根据世界机器人大会的数据,2022年全球安装了5,531万个工业机器人,全球安装了2,903万个工业机器人,占世界最大的工业机器人市场的50%以上。 根据高工业研究所的最新数据,中国的产品板块工业一直在快速增长,2023年达到160,000多个机器人,在数量上实现了首次与外国品牌相对称。
过去,中国的制造业表现出了追赶态势,反向工程和技术的引入使创新效率得以提高,这是合理的进步。 但是,随着中国走向强国的目标,中国已逐渐进入无人居住地区。
在这一过程中,以基础研究为重点、在原始创新方面取得突破、努力实现制造业自由的知识和科学团队,与从事工业机器人核心技术的其他团队一道,共同抓住了爆炸性发展机会。
在同一时期,中国的一些企业,例如金川公司、巨轮情报公司、埃弗雷特公司、环技术公司和希仑精密公司等,在工业机器人领域的核心技术方面取得了突破,这绝非巧合。
机器改变环境,技术自食其力是趋势。 目前,每一个致力于自我创新的中国创作团队都是一个黄金时期。
2024年第23号《观察》发表于2024年第23号《观察》
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