三秦大地孕育著我國品類最全的裝備制造業(yè)，如今陜西省繼續(xù)發(fā)揮裝備制造優(yōu)勢，通過核心技術(shù)創(chuàng)新推進產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化和產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化。
在制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型過程中，工業(yè)機器人必不可少。關(guān)節(jié)減速器是工業(yè)機器人的核心零部件之一，曾經(jīng)這個零部件長期依賴進口，如今國產(chǎn)的減速器正在突破技術(shù)壁壘實現(xiàn)快速增長。
記者來到陜西省寶雞市機器人關(guān)節(jié)減速器的生產(chǎn)車間。胳膊在運動的時候，關(guān)節(jié)起到了非常重要的牽引作用。在機械臂中也是同樣的原理。記者身后的機械臂正在進行測試，它們做的動作很復(fù)雜、很精準，起到關(guān)鍵作用的就是機器人的關(guān)節(jié)。
機器人的關(guān)節(jié)長什么樣子呢?記者在現(xiàn)場給大家拆機了一個六軸機器人，這個型號的關(guān)節(jié)是工業(yè)機器人當中使用類型最廣泛的。
記者模擬了它在機械臂當中的運轉(zhuǎn)。把它當成一個電機的軸，電機軸在轉(zhuǎn)動的時候會帶動表面兩個齒輪的轉(zhuǎn)動。齒輪轉(zhuǎn)動帶動的是它最核心的三個零部件的轉(zhuǎn)動，這個叫做偏心軸。
齒輪轉(zhuǎn)動一圈，偏心軸轉(zhuǎn)動一圈，就能帶動外面整個殼體轉(zhuǎn)動一個齒，通過這樣的方式，就把整個電機的高速運轉(zhuǎn)給降下來了。同時也把這個電機小小的一個軸給帶到了很大的一個范圍，那它究竟是怎么運行的呢?
拿得起 行得穩(wěn) 放得準 國產(chǎn)減速器出“手”不凡
機械臂把一個金屬塊拿起來，平穩(wěn)移動放在底座上，兩個金屬塊相遇，“智造中國”幾個字就出現(xiàn)了。
這個動作看起來簡單，其實剛才機械臂在平移過程中，它的第三個軸，電機的運轉(zhuǎn)速度最快達到了每分鐘3000轉(zhuǎn)。正是關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)化，把這3000轉(zhuǎn)的高度轉(zhuǎn)速給轉(zhuǎn)化成了一整套行云流水的動作。
這個機械臂使用的關(guān)節(jié)全部都是國產(chǎn)產(chǎn)品，在這里可以看到全國品類最全的工業(yè)機器人的關(guān)節(jié)減速器，小到一個茶杯，大到800公斤的裝備部件，通過減速器的轉(zhuǎn)化，機械臂都可以拿起來，并且把它放到指定的位置。
誤差小于0.001毫米 國產(chǎn)工業(yè)母機打造高精度齒輪
關(guān)節(jié)究竟有多精確呢?
所有準備出廠的關(guān)節(jié)都要經(jīng)過一場考試?？碱}就是電機轉(zhuǎn)動1815轉(zhuǎn)，減速器轉(zhuǎn)動15圈。要測的就是每一圈是否剛好是360度，從讀數(shù)可以看出，它的誤差小于60個角秒，也就是小于一度的1/60。
精準的運行依賴的是內(nèi)部的每一個零部件的精準制作。減速器內(nèi)部是由形狀各異的齒輪構(gòu)成的。在廠房的正中間，一臺臺高端數(shù)控機床正在制作的就是減速器內(nèi)部要使用的齒輪。隨著磨砂輪磨削，一個偏心軸的軸承就制作完成了。
偏心軸是整個零件當中最脆弱的部分，它的精準程度也決定了整個零件的使用壽命。從這里走出去的由國產(chǎn)機床磨削出來的偏心軸零部件，它的誤差半徑小于0.001mm，正是這樣的精準磨削讓關(guān)節(jié)的使用壽命非常長。
磨削結(jié)束后，就來到了預(yù)裝配環(huán)節(jié)，每個工廠都有自己的配方。在這里左右行星架會率先被裝配在一起，它就像是給整個減速器搭好了一個框架，等待著填充內(nèi)容。
填充內(nèi)容在總裝車間完成，長得像一個U字形，非常緊湊。雖然只能裝下兩三個人，但是卻可以完成幾十個零件的14道工序的裝配。
國產(chǎn)減速器為中國智造加速
每年從這里走出去的關(guān)節(jié)減速器達5萬套，2021年，國產(chǎn)工業(yè)機器人關(guān)節(jié)減速器的銷量增速超過了70%，也打破了這個零部件長期以來依賴進口的局面。
未來，隨著核心技術(shù)不斷突破，國產(chǎn)的減速器必將助力中國“智造”走出加速度。
十年磨一“件”：全自動數(shù)控機床重塑齒輪制造工藝流程
齒輪是工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的零部件，制作工藝已經(jīng)有兩千多年的歷史。如今，智能制造如何改造齒輪的制作工藝呢?可以從一位齒輪工藝工程師梅雪豐的十年歷程中尋找答案。
梅雪豐是一名齒輪工藝工程師，他做這份工作已經(jīng)十年了。十年前，國外的數(shù)控磨齒機床和他一起進廠，這也是工廠進行數(shù)字化升級的開始。
陜西省法士特汽車傳動有限公司工程師 梅雪豐：加工的齒面像鏡子一樣。我們采用了國標六級。齒形齒向的誤差，不超過0.01毫米。這是近10年來我們公司的齒輪的最高水平。
200萬元解鎖新功能 設(shè)備進口不是一勞永逸
陜西省法士特汽車傳動有限公司工程師 梅雪豐：這臺機床實際上是一個單機自動化的東西，這是它的加工區(qū)，通過在操作面板上進行相應(yīng)參數(shù)的輸入，就可以完成加工。
這個機器1200萬元。當時有一個功能需要開通，我們聯(lián)系國外的廠家，發(fā)現(xiàn)開通功能的報價是60萬元。給了一串密碼，就把功能就打開了，開通了三臺這樣的設(shè)備，花了近200萬元。
使用成本大幅增加只是一個開始，這件事情讓梅雪豐意識到，未來每一次產(chǎn)品更新迭代的“關(guān)節(jié)”都掌握在了對方手中。更重要的是，這些機器沒有開放數(shù)據(jù)共享，每一臺機器都成為孤島，很長一段時間工廠在單機自動化的階段止步不前。國產(chǎn)化數(shù)控磨齒機成為梅雪豐的重要目標。梅雪豐的解決方案是，與機床生產(chǎn)廠家共同研發(fā)。
十年磨一“間”：打破信息孤島 數(shù)字化工廠改造整裝待發(fā)
2017年，梅雪豐的新伙伴——首批國產(chǎn)高端數(shù)控磨齒機進廠了。這批機床加載著更簡潔的操作界面和完全開放的生產(chǎn)數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)。
一個個磨齒機很快織成了生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，給整間工廠的數(shù)字化改造提供了基礎(chǔ)：生產(chǎn)效率提升70%以上;能源消耗降低14%;人均產(chǎn)值提高5倍。