陕西秦川高精传动科技有限公司

挺起国产工业机器人的“脊梁”

本报记者 李一珂

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秦川高精传动生产的RV减速器

企业研发团队

企业生产车间

  打破国外垄断,自主研发出工业机器人核心部件,并实现了批量化生产;建成国内最大的RV减速器测试平台,获批成为陕西省精密减速器中试基地;牵头和参与起草国家与行业标准4项,申请专利8个,其中发明专利2个、软件著作权2个……
  陕西秦川高精传动科技有限公司(以下简称“秦川高精传动”)自成立以来,就致力于高端制造领域,依托深厚技术积淀,通过创新链、产业链、人才链、资金链的深度融合,不断攀登行业高峰,为国产工业机器人产业发展注入了强劲动力。
  近日,记者走进位于渭滨区姜谭经开区的秦川高精传动,只见生产车间内,全智能的高精度机床有序运转,即将下线的RV减速器,证明了企业在工业机器人核心零部件领域雄厚的科研实力。

  创新链发力 突破技术壁垒
  提起秦川机床工具集团股份公司,行业内人士一定耳熟能详。这家拥有从铸件、刀具、功能部件到数控机床的完整产业链及系统集成能力的企业,是我国精密数控机床与复杂刀具研发制造基地、中国机床工具行业的龙头企业。
  作为秦川机床工具集团股份公司的全资子公司,秦川高精传动从诞生起,就肩负着极为重要的使命。“我们的任务就是进一步做强做精机器人关节减速器产业,实现集团高端制造板块的战略目标。”企业相关负责人告诉记者,2022年底,秦川高精传动带着使命和任务正式成立。
  记者了解到,伺服电机、控制器、减速器是一台工业机器人最核心的3个关键零部件,其中,RV减速器因传动比范围大、精度较稳定、疲劳强度较高,具有更高的刚性和扭矩承载力,被广泛用于机器人机座、大臂、肩部等重负载的位置,占据整台工业机器人生产成本的约1/3。这样一个对精度要求极高的复杂产品的生产技术,多年来一直被国外少数企业所掌握。
  为打破进口垄断,实现国产化替代,秦川集团早在20世纪末就联合高校研制了全国第一台RV250AⅡ减速机,但当时由于种种原因未进行产业化生产。2014年,他们依托50余年的精密齿轮磨床和齿轮传动系统研发制造经验积淀,成功研发了RV减速器多个产品系列,于2017年实现了批量生产和销售。秦川高精传动成立后,锚定工业机器人核心零部件技术壁垒,开展系统性攻关。在RV减速器领域,他们成功突破了摆线轮齿廓修形技术,通过自主研发的高精度数控磨齿工艺,将摆线轮齿廓精度控制在较小的微米范围内,较传统工艺提升了30%,极大提高了减速器的传动平稳性和使用寿命。针对关键零部件的热处理难题,企业还研发出梯度渗碳淬火工艺,使轴承、轴等部件的表面硬度和耐磨性显著增强,有效走出了长期依赖进口热处理技术的困境。
  在秦川高精传动的生产车间,记者看到,一条条智能化生产线正高效有序地运转。“我们打造的RV减速器智能生产线,集成工业物联网、大数据分析等技术,实现了从毛坯加工到成品装配的全流程数字化监控与优化,生产线设备综合效率(OEE)提升至85%,产品不良率下降至0.3%,达到国际先进水平。”工作人员介绍,如今,企业已经形成了年产6万套至9万套的产能,拥有E、C、F、RD、N五大系列,40多个规格、140多种速比、200多个连接方式的减速器产品。
  通过持续的技术创新与成果转化,秦川高精传动打破了国外企业在高端RV减速器市场的长期垄断,实现核心技术自主可控,还牵头制定及参与起草了《机器人用精密摆线行星齿轮减速器》(CRIA/T0001-2018)、《机器人用精密行星摆线减速器》(GB/T 37718-2019)等多项RV减速器行业标准,填补了国内相关领域的标准空白,推动行业整体技术水平提升。
  产业链协同 提升市场优势
  摆线轮是RV减速器的核心零件,在整个传动系统中位于第二级,具有高精度、低转速、高负载和高可靠性等特征。也就是说,摆线轮的制造精度要求达到微米级,才能满足RV减速器的综合使用性能,对设备、工艺和人员的要求都比较高。
  如何改进摆线轮齿形修形的设计,是秦川高精传动提升产品市场优势的一个关键。为此,企业科研团队不仅考虑了多齿啮合以及润滑等情况,还兼顾各个零件的系统变形等问题,最终完成了对摆线轮齿形修形的设计。“我们新设计的这个零件,使用我们秦川自主研发机床YKZ7230T1就可以生产。由此,我们真正实现了从研发、设计到生产销售的全链条式发展。”秦川高精传动相关工作人员说。
  其实,对于一家企业而言,四链融合的实质是形成创新、产业、资金、人才相融合的可持续创新生态。其中,产业链和创新链的融合有利于打通基础研究到应用转化的通道,实现创新由“点”向“链”的延伸,更有助于将创新成果应用到具体产业上,带动产业升级迭代。秦川高精传动基于这样的理念,立足于市场化需求和生产实际,对产品进行创新攻关,让创新不仅仅是纸上的科研成果,更是见得着、用得上的产品。
  “看,这是我们新产品等分孔的加工过程,这项工艺从去年底启动技术攻关,历时近半年最终突破。”在秦川高精传动生产车间,工作人员指着一个产品向记者介绍。这个看似简单的零件,反映着企业对创新链产业链融合的重视。秦川高精传动技术中心将市场需求作为创新技术的出发点,不断改进工艺,经过技术中心技术团队以及一线工人、质检人员等近30人的努力,新系列产品等分孔最终顺利完成,并实现了批量化生产。
  近年来,秦川高精传动以产业链为纽带,构建起“上下游联动、产学研协同”的产业生态,与埃斯顿、新松等头部工业机器人厂商建立战略伙伴关系,根据客户实际应用场景进行定制化开发。通过共建联合实验室,秦川高精传动快速响应市场需求,推出适配不同行业的减速器产品,成功应用于汽车制造、3C电子、医疗设备等多个领域。同时,秦川高精传动还积极整合本地配套资源,带动宝鸡地区数十家机械加工、精密铸造企业形成产业集群,实现从零部件生产到整机装配的全链条本地化供应,大幅降低了物流成本与供应链风险。
  四链深融合 赋能科研底气
  秦川高精传动是陕西省机器人产业链链主企业,2024年10月获批成为“陕西省精密减速器中试基地”,这一殊荣不仅是对企业在工业机器人减速器技术领域研发实力的认可,也标志着该公司在推动科技成果转化、加速产业升级方面迈出了坚实的一步。
  企业相关负责人说,中试基地是他们公司整合工业机器人用精密减速器性能测试资源建立的RV减速器测试平台,不仅细化了整机测试项目,也为行业提供了RV减速器和谐波减速器的整机测试、对标测试、用户使用场景测试和售后服务测试。该基地50万元以上的设备就有几十台,总投资超过了2000万元,还不算设备每年更新和维修等花费。
  为何要花费这么大的投资去建设产品测试线?记者了解到,秦川高精传动自成立以来,就坚持“创新驱动发展,科技引领未来”的创新理念,聚焦高端装备制造、智能制造,加速技术创新步伐,不断充盈人才储备和技术储备,加大投资力度,形成了从基础理论研究到产品设计、寿命试验直至产业化的完整创新链。也就是说,产品测试线的背后,是企业雄厚的人才与资金支撑。
  人才是创新的根基,资金是发展的血脉。秦川高精传动构建“引育用留”一体化人才机制,与西安交通大学、西北工业大学等国内多所高校合作开设“订单班”,定向培养机械设计、智能制造等领域的专业人才,开展产学研合作项目,加速科研成果向产业转化,进一步强化产业链的协同创新能力。企业还设立个人创新奖项,对在工作中提出创新性想法并取得实际成效的员工给予重奖。在激励机制驱动下,员工创新热情被充分点燃,众多创新成果如雨后春笋般纷纷涌现,为企业降本增效、技术革新贡献重要力量。同时,企业探索培育了师带徒模式,为技术骨干提供创新实践平台和发展空间。目前,企业技术中心拥有研发人员30余人。
  在资金链方面,秦川高精传动通过“政府引导+市场化运作”的模式,积极争取政策等资金支持。这些资金重点投向智能化改造、技术研发中心建设等项目,为企业创新发展提供坚实保障。此外,宝鸡市政府部门还牵头走访外地企业,积极帮助秦川高精传动对接资源,成功与世界五百强家电企业达成合作,让秦川高精传动进一步开拓了市场。
  “对我们来说,四链融合就是要解决科技创新的‘孤岛现象’,破解科研与产业两张皮的问题,推动科技创新成为企业发展的核心驱动,带动产业升级。”秦川高精传动相关负责人告诉记者,下一步,他们将不断加大研发投入和技术创新力度,稳步提升产品核心竞争力和市场占有率,持续践行“装备中国 走向世界”使命。