面臨的挑戰(zhàn):
來自??怂箍档慕鉀Q方案:
隨著中國制造2025的提出,機器人應(yīng)用已經(jīng)形成風潮。數(shù)據(jù)顯示,2013年以來,中國已連續(xù)4年成為全球最大工業(yè)機器人市場?!?017—2021年中國工業(yè)機器人用精密減速器市場現(xiàn)狀及投資前景分析報告》顯示,預(yù)計到2019年,中國工業(yè)機器人用精密減速器市場需求量將達到86.01萬臺。
在這樣的背景下,工業(yè)機器人精密減速器的關(guān)鍵技術(shù)突破顯得更加迫切。目前應(yīng)用于機器人領(lǐng)域的精密減速器主要有兩種:一種是RV減速器,另一種是諧波減速器。前者因具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度,一般被放置在大臂、肩部等重負載位置。RV減速器可以將電機的轉(zhuǎn)速降低,也能提升電機的承載力,是機器人的‘關(guān)節(jié)’,讓其變得更加柔性、多變、靈活。
??怂箍低瞥龅腞V減速器方案,可以實現(xiàn)RV減速器核心零部件:擺線輪、針齒殼、偏心軸的全尺寸自動檢測和自動匹配。參數(shù)化檢測界面,全封裝的軟件編程,行業(yè)領(lǐng)先的專業(yè)算法和定制化圖形報告,為客戶帶來最簡易便捷的操作方案。目前,已有多家工業(yè)機器人行業(yè)的制造商購買RV減速器檢測和匹配方案,針對不同客戶的定制化方案,助力其達到制造行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位,獲得專業(yè)鑒定機構(gòu)的認證,其產(chǎn)品獲得其客戶的高度認可。
I.行業(yè)檢測難點
減速器對于機器人來說,為何這么重要?減速器可以使電機在同等轉(zhuǎn)速下,輸出更大的扭矩。主要用在機器人‘關(guān)節(jié)’上,讓其變得更加柔性、多變、靈活。目前應(yīng)用于機器人領(lǐng)域的精密減速器主要有兩種:一種是RV減速器,另一種是諧波減速器。前者因具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度,一般被放置在大臂、肩部等重負載位置;而后者則被放置在小臂及手腕部。與諧波減速器相比,RV減速器對材料科學、精密加工裝備、加工精度,裝配技術(shù)、高精度檢測技術(shù)的要求都更高。
在RV減速器的制造過程中,經(jīng)常面臨以下難點:工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,要求測量的尺寸多;一臺設(shè)備難以檢測全部工件;通用檢測軟件無法檢測所有尺寸;編程復(fù)雜;棱邊檢測困難;檢測成本高;無法自動分揀工件;無法自動匹配工件;測量報告格式單一;數(shù)據(jù)信息管理缺失;信息孤島……
II.RV減速器智能制造解決方案
海克斯康提供的RV減速器自動檢測及匹配方案,以專業(yè)的測量設(shè)備和權(quán)威的測量軟件為平臺,加之針對工件定制化開發(fā)的裝夾、檢測、結(jié)果判定、自動匹配、定制報告等一體化的解決方案,實現(xiàn)RV減速器關(guān)鍵部件測量及裝配過程的自動化、智能化,是目前業(yè)內(nèi)唯一的RV減速器智能制造解決方案。
適用行業(yè):機器人行業(yè)
適用零部件:擺線輪、針齒殼、偏心軸
檢測項目:1)擺線輪和針齒殼:齒廓、螺旋線、齒距、跳動和相位角等;2)偏心軸:花鍵齒輪精度、相對于偏心圓的相位角,以及偏心圓的直徑、圓度和兩個偏心圓之間的相位角
系統(tǒng)功能:定位裝夾、自動建立坐標系、自動生成測量路徑、一鍵式檢測、自動識別合格件、智能匹配合格工件、定制化報告輸出
方案效益:1)從“不能”到“能”:傳統(tǒng)方式無法檢測擺線輪,本方案同時實現(xiàn)擺線輪、針齒殼和偏心軸的高精度測量;2)提升產(chǎn)能:協(xié)助用戶實現(xiàn)產(chǎn)能提升一倍;3)降低返修率:降低20%~30%的工件返修率; 4)提升產(chǎn)品穩(wěn)定性:檢測、結(jié)果判定、匹配、分析等過程的自動化介入,大幅減少人為誤差,提升產(chǎn)品穩(wěn)定性;5)減少人工及時間成本:
A.專業(yè)的RV減速器檢測方案
a)全尺寸檢測與評價:實現(xiàn)RV減速器核心零部件:擺線輪、針齒殼、偏心軸的全尺寸的自動檢測與評價;專業(yè)的齒輪算法,自動測量和評價齒距、跳動和相位角等復(fù)雜特征。
b)專業(yè)的棱邊檢測:有效的識別針齒殼棱邊,一次獲得截面完整曲線,且可實現(xiàn)多截面完整曲線特征的測量,提高檢測的準確度,解決了行業(yè)的測量難點。
c)一鍵式操作界面:參數(shù)化檢測界面,只需輸入不同工件參數(shù),即可一鍵式完成自動化掃描,操作簡單;全部編程封裝化,適用不同尺寸工件,大幅減少編程調(diào)試的時間和人工成本
d)定制化檢測報告:內(nèi)置齒輪軟件模塊,根據(jù)擺線輪曲線自動評價齒廓、齒向、周節(jié)、跳動等,輸出可定制的圖形化報告。
B.RV減速器智能匹配模塊
??怂箍氮氂械腞V減速器匹配系統(tǒng),使用獨特的設(shè)計公式,對RV減速器每個零件的關(guān)鍵尺寸及相應(yīng)參數(shù)進行計算,獲得合理的零件組合,最大化合理匹配合格工件。運行周期僅需兩分鐘,大幅提升裝配效率,避免人工計算出錯。
a)互聯(lián)互通:實現(xiàn)局域網(wǎng)電腦互聯(lián),上傳測量數(shù)據(jù),在終端電腦對數(shù)據(jù)進行匹配
b)數(shù)據(jù)庫管理:測量軟件將多臺測量設(shè)備的檢測數(shù)據(jù)的格式化傳輸,并生成標準件的數(shù)據(jù)庫文件,實現(xiàn)多渠道數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理
c)靈活匹配方式:靈活設(shè)置參數(shù),生成不同公差文件及條件公式,進行不同等級的匹配
d)靈活報告輸出:匹配結(jié)束可輸出兩種報告:匯總報告,包含所有匹配成功零件明細;單個產(chǎn)品報告:報告單個產(chǎn)品的零件明細,及各個參數(shù)的計算結(jié)果
C.方案組成
a)檢測專機:
結(jié)合當前最新技術(shù),海克斯康公司新一代高精度高速度固定橋式測量專機。集單點觸發(fā)和模擬掃描技術(shù)為一體的高性能檢測設(shè)備,可配備多種測頭系統(tǒng),如接觸式和非接觸掃描測頭。通過配備新一代高穩(wěn)定性的控制系統(tǒng),并結(jié)合溫度和精度補償系統(tǒng)對測量機性能進行優(yōu)化,再加上先進的算法,能夠支持高速、高精度模擬開環(huán)以及閉環(huán)掃描。
b)控制系統(tǒng):
是一種優(yōu)質(zhì)高效的直流伺服系統(tǒng);可支持各種觸發(fā)式測頭、模擬掃描測頭和非接觸式測頭;采用了高速運動控制芯片,使得測量機的各軸運動形成了獨立的閉環(huán)系統(tǒng),在高效運作的同時保持高精度;獨特的飛行特性減少了運動中的停頓和拐角,從而確保測量機的工作效率及運行的穩(wěn)定性;經(jīng)過嚴格的可靠性與安全性國際認證(如CE認證);控制柜中裝有用于通風的風扇,同時控制柜前后有兩個裝有過濾柵格的通風口,起到了良好防塵效果;控制柜有兩種類型的總線:DEA總線和ISA總線。這種總線設(shè)計使得功能的擴展變得非常容易。
c)探測系統(tǒng):
采用固定式模擬掃描的測頭,專為高速、高精度測量機設(shè)計而成。此測頭系統(tǒng)的每個軸均由高精度的LVDT(線性可變微分傳感器)組成,從而允許攜帶長達800 mm以及重達650 g的探針和加長桿。其探測模式包括單點觸發(fā)測量、自定中心和高速掃描,可完成各種復(fù)雜的測量任務(wù),包括復(fù)雜輪廓和外形的掃描。能夠采用各種附件,包括各種探針、加長桿、連接座和關(guān)節(jié),從而可完成任何測量任務(wù)。能夠直接通過具備高度重復(fù)性的探針吸盤更換測針,而不需重新校正,仍保持測量精度。
d)專業(yè)測量軟件:
??怂箍导瘓F擁有功能強大的計量軟件?;谔卣鬟M行檢測,程序編輯直觀,人機良好互動,適合各種操作水平的測量人員使用。支持最新的Windows 10操作系統(tǒng),具有CAD功能,I++接口,嵌入式界面和可訂制的用戶界面,便捷的操作,給操作者帶來簡單明了的操作體驗。目前世界上功能最強大的計量軟件之一,其基本測量特征包括點、線、圓弧、橢圓、拋物線、平面、球、圓柱、圓錐、雙曲面、橢球、拋物面等。可以對測量元素進行相交投影等多種處理。根據(jù)ISO幾何產(chǎn)品規(guī)范進行形位公差的評價,提供圖文并茂的檢測報告。針對專業(yè)的計量需求,開發(fā)出了多種類型的可選配的測量模塊,可完成包括齒輪、齒輪刀具、蝸輪蝸桿、凸輪及凸輪軸、葉片、螺紋、螺旋壓縮機轉(zhuǎn)子、齒條等在內(nèi)的多種復(fù)雜形狀工件的檢測。??怂箍禍y量軟件在專業(yè)計量領(lǐng)域,具有難以比擬的經(jīng)驗優(yōu)勢。
e)RV減速器應(yīng)用模塊:
??怂箍祵I(yè)的RV減速器模塊,實現(xiàn)RV減速器關(guān)鍵核心零部件的自動化檢測與匹配,并可根據(jù)客戶需求進行開發(fā)定制,成本低且十分靈活。基于??怂箍祻姶蟮挠嬃繖z測軟件,整合擺線輪跨棒距MdK、擺線輪齒形參數(shù)評價、擺線輪和針齒殼跳動等專業(yè)算法,提供擺線輪、針齒殼和偏心軸的全尺寸測量。將復(fù)雜的測量程序進行封裝,只需鍵入工件參數(shù),即可實現(xiàn)一鍵式測量,測量結(jié)果通過數(shù)據(jù)庫管理,依據(jù)客戶公差設(shè)置進行精準匹配,有效節(jié)省人工、提高產(chǎn)能,是RV減速器檢測、數(shù)據(jù)管理、匹配和分析的一體化解決方案,解決了國內(nèi)RV減速器的測量難題。
f)裝夾系統(tǒng):采用三爪卡盤或者磁鐵裝夾擺線輪,可根據(jù)具體工件尺寸選定卡盤型號。
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