拆开工业机器人关节:聊聊中国制造2025相关技术里的硬骨头
去年9月23号,我在南京溧水的机器人产业园跑现场。满裤腿沾的都是车间门口的水泥灰。那天的活,是帮老周拆一台出了故障的六轴工业机器人关节。
拆开外壳的那一刻,我一眼就看到了那圈磨得发亮的钢齿轮——这就是我们今天要聊的,RV减速器,中国制造2025相关技术里,啃了快十年才啃下来的硬骨头。
拆解后工业机器人RV减速器实物图
你说这东西技术难在哪?难在所有零件的精度都要卡到头发丝的几十分之一,还得扛住十几万次的反复扭转冲击不松旷。打个比方,你每天跳一万次绳,跳十年,绳和手柄连接的地方不能有半毫米的旷量,这要求谁看了都头疼。
说实话,十年前国内根本做不了能稳定用在六轴机器人上的RV减速器。全靠进口,人家说多少钱就是多少钱,你要急着提货?加钱。甚至有时候你拿了订单,人家就是不给你供货,卡着你让你做不成生意。太憋屈了。
中国制造2025高端装备核心零部件研发实验室
能自主量产,就是最大的破局。原来你没有,整条产业链都被人家捏着,现在你有了,哪怕还有点差距,整个工业机器人的成本就能降下来,下游的应用就能铺开,就能养活更多的厂来继续研发,进入正向循环。
我去年在行业展会上见过国内厂做的新型RV减速器,精度已经能和进口产品对标了,好多做集成的厂家都拿了样回去试,再过两三年,怕是更多的生产线都会换成国产的。
还有哪些坑得接着填
实话实说,差距还是有的。我接触过不少厂的工程师,大家吐槽最多的,就是批量稳定性。你拿十台国产减速器去测,八台精度寿命都没问题,剩下两台可能就是不合格,这个概率比国外老牌厂还是高一点。
工业机器人都是要用十几年的,客户买回去,就怕万一出问题停线,停一天线损失几十万,所以很多客户哪怕多花钱还是愿意买进口的,这个心情我能理解。
还有就是材料和工艺的积累,人家做了几十年,我们才做了十几年,齿轮疲劳寿命这块,还是差一点,超高负载的应用场景,还是进口的更稳。
还有很多人有个误区,说我们做减速器就是抄人家的。抄哪有那么容易?你知道人家齿轮的齿形是怎么修形的?热处理的温度曲线是怎么调的?这些都是人家一代代工程师一点点试出来的技术积累,我们要自己走一遍,哪有捷径可走?
也有人说,既然能买到进口的,为什么还要自己做?你要是这么想,那就是真不懂了。当年人家卡我们脖子的时候,多少钱都买不到,你没有,就永远只能做下游组装,赚点辛苦钱,人家随便涨个价,你半年都白干。
现在我们有了,哪怕还是不完美,但是手里有货,心里就不慌。这条路走对了,接下来就是慢慢磨,磨个十年八年,总能磨到和人家一样好,甚至比人家更好。
那天蹲在车间地上擦干净手上的防锈油,老周指着厂房外一排刚下线的机器人跟我说,你看这些机器人,以后都要卖到全国各地的工厂里,代替工人干那些累活危险活,我们多啃下一块硬骨头,整个行业就能多活一口气。
我那时候突然觉得,所谓中国制造的升级,其实就是这么回事,不是什么喊出来的大口号,就是一群人蹲在车间里,一个齿轮一个齿轮磨,一个参数一个参数调,把原来别人卡我们脖子的地方,一点点变成我们自己的东西。这样就挺好。
为什么说减速器是工业机器人的「卡脖子关」
很多人看工业机器人,只看外面的铁架子,或者背后的控制系统,觉得那才是核心。没说错。工业机器人能扛着几吨的焊点走,还能把位置精度控制在0.01毫米以内,全靠关节里的减速器。 说白了,电机转得很快,一分钟几千转,直接带负载的话,劲儿太小还控制不住。减速器就是把转速降下来,把劲儿放大,还得保证每转一度都准得离谱。 差一丝,就是报废。我见过汽车焊接线的机器人,减速器间隙大了0.05毫米,焊出来的车门缝隙一边宽一边窄,整台车都要返修补漆。
拆解后工业机器人RV减速器实物图
你说这东西技术难在哪?难在所有零件的精度都要卡到头发丝的几十分之一,还得扛住十几万次的反复扭转冲击不松旷。打个比方,你每天跳一万次绳,跳十年,绳和手柄连接的地方不能有半毫米的旷量,这要求谁看了都头疼。
说实话,十年前国内根本做不了能稳定用在六轴机器人上的RV减速器。全靠进口,人家说多少钱就是多少钱,你要急着提货?加钱。甚至有时候你拿了订单,人家就是不给你供货,卡着你让你做不成生意。太憋屈了。
这些年我们啃下了多少
中国制造2025把高端装备核心零部件列成了重点突破的方向,这么多年砸钱磨技术,不是白干的。 我那天拆的那台故障机器人,用的就是国产减速器,已经在焊接线上连续跑了三年了。这次坏是因为厂家操作不当进了切削液,不是减速器本身的质量问题。老周跟我说,现在厂里新出的机器人,七成以上都用国产减速器了,成本直接降了快一半,交货期从三个月缩到半个月。 之前进口一套RV减速器要十几万,现在国产的五万不到就能拿下,人家国外厂商一看我们做出来了,主动降价,这就是突破的好处对吧? 不过话说回来,不是说我们现在已经完美了。我去过国内做减速器的车间,看过他们的加工过程,从锻造到热处理,再到磨齿,每一步都在调参数,一遍一遍试。之前材料不行,就换钢厂一起研发新的钢材,之前加工精度不够,就咬着牙买新的五轴机床,一点点磨。
中国制造2025高端装备核心零部件研发实验室
能自主量产,就是最大的破局。原来你没有,整条产业链都被人家捏着,现在你有了,哪怕还有点差距,整个工业机器人的成本就能降下来,下游的应用就能铺开,就能养活更多的厂来继续研发,进入正向循环。
我去年在行业展会上见过国内厂做的新型RV减速器,精度已经能和进口产品对标了,好多做集成的厂家都拿了样回去试,再过两三年,怕是更多的生产线都会换成国产的。
还有哪些坑得接着填
还有哪些坑得接着填
实话实说,差距还是有的。我接触过不少厂的工程师,大家吐槽最多的,就是批量稳定性。你拿十台国产减速器去测,八台精度寿命都没问题,剩下两台可能就是不合格,这个概率比国外老牌厂还是高一点。
工业机器人都是要用十几年的,客户买回去,就怕万一出问题停线,停一天线损失几十万,所以很多客户哪怕多花钱还是愿意买进口的,这个心情我能理解。
还有就是材料和工艺的积累,人家做了几十年,我们才做了十几年,齿轮疲劳寿命这块,还是差一点,超高负载的应用场景,还是进口的更稳。
还有很多人有个误区,说我们做减速器就是抄人家的。抄哪有那么容易?你知道人家齿轮的齿形是怎么修形的?热处理的温度曲线是怎么调的?这些都是人家一代代工程师一点点试出来的技术积累,我们要自己走一遍,哪有捷径可走?
也有人说,既然能买到进口的,为什么还要自己做?你要是这么想,那就是真不懂了。当年人家卡我们脖子的时候,多少钱都买不到,你没有,就永远只能做下游组装,赚点辛苦钱,人家随便涨个价,你半年都白干。
现在我们有了,哪怕还是不完美,但是手里有货,心里就不慌。这条路走对了,接下来就是慢慢磨,磨个十年八年,总能磨到和人家一样好,甚至比人家更好。
那天蹲在车间地上擦干净手上的防锈油,老周指着厂房外一排刚下线的机器人跟我说,你看这些机器人,以后都要卖到全国各地的工厂里,代替工人干那些累活危险活,我们多啃下一块硬骨头,整个行业就能多活一口气。
我那时候突然觉得,所谓中国制造的升级,其实就是这么回事,不是什么喊出来的大口号,就是一群人蹲在车间里,一个齿轮一个齿轮磨,一个参数一个参数调,把原来别人卡我们脖子的地方,一点点变成我们自己的东西。这样就挺好。