Содержание
Компания Honscn специализируется на профессиональных услугах обработки на станках с ЧПУ с 2003 года.
Поставщик систем автоматизации, ориентированный на ЕС и США × Honscn: высокосбалансированные шкивы Poly-V для более плавной и быстрой работы роботизированных рук
2025-11-28
История клиента: надежный партнер для промышленных брендов ЕС и США
Наш клиент — среднее экспортное предприятие, специализирующееся на основных компонентах трансмиссий для промышленной автоматизации и высокопроизводительного трансмиссионного оборудования. За годы работы компания зарекомендовала себя как надежный поставщик для ведущих европейских и американских промышленных брендов, поставляя комплектующие для автоматизированных производственных линий в сфере производства, логистики и точного машиностроения. Конкурентное преимущество компании основано на поставке компонентов, качество которых не уступает импортным или превосходит их, при этом предлагая более выгодные цены.
Когда их существующие стандартные шкивы перестали отвечать растущим требованиям роботизированных манипуляторов клиентов (связанным с вибрацией, шумом и ограниченной скоростью), они обратились к нам за индивидуальным решением. Их цель была ясна: создать шкив, который бы увеличил скорость работы, снизил уровень шума и повысил общую стабильность системы, при этом оставаясь достаточно конкурентоспособным по цене, чтобы заменить импортные аналоги.
Обзор проекта: решение проблем трансмиссии роботизированной руки
Основная потребность клиента заключалась в системах привода для промышленных роботизированных манипуляторов. Эти роботизированные манипуляторы используются для высокоскоростной сборки и точного позиционирования, где даже незначительные несоответствия в работе привода могут привести к производственным ошибкам, износу оборудования или простоям. Существующие стандартные шкивы не обеспечивали динамической балансировки и плавности работы, необходимых для сокращения времени цикла, поэтому они поручили нам разработку специального высокоточного поликлинового шкива для решения этих проблем.
Проект заключался не просто в изготовлении детали, а в создании компонента, который стал бы конкурентным преимуществом для предложений клиента в ЕС и США. Им требовалось решение, отвечающее строгим требованиям к производительности и в то же время соответствующее их целям по стоимости и срокам поставки.
Изделие: высокоточный поликлиновой шкив из алюминия 6061-T6
Каждая деталь шкива была спроектирована для решения конкретных задач трансмиссии клиента:
- Материал : алюминий 6061-T6. Этот материал выбран благодаря непревзойденному сочетанию лёгкости (критически важной для манёвренности роботизированной руки) и прочности конструкции (способной выдерживать постоянный крутящий момент). Он также хорошо поддаётся механической обработке, что идеально подходит для достижения жёстких допусков.
- Основные характеристики : наружный диаметр φ150 мм, внутреннее отверстие φ25 мм (со шпоночным пазом для надежного крепления); класс динамической балансировки G6.3 (отраслевой стандарт для высокоскоростной автоматизации); твердость поверхности HV≥350 (для длительной износостойкости).
- Производственный процесс : токарная обработка с ЧПУ + динамическая балансировка + твёрдое анодирование. Каждый этап был выбран для оптимизации точности и долговечности.
- Основная функция : передача мощности в системах трансмиссии роботизированной руки, обеспечивая синхронную точность позиционирования. Плавный ход шкива напрямую влияет на более быструю и надежную работу роботизированной руки.
- Позиция на рынке : Экономически эффективная альтернатива импортным поликлиновым шкивам для рынка высокотехнологичной промышленной автоматизации ЕС/США, призванная обеспечить «производительность импортного уровня по конкурентоспособной цене».
Основные задачи: баланс скорости, точности и долговечности
Требования клиента выходили за рамки стандартного производства шкивов — на пути к успеху стояли три критических препятствия:
Задача 1: Вибрация и шум на высоких скоростях
Роботизированные манипуляторы работают с постоянно увеличивающейся частотой, и даже незначительный дисбаланс в шкиве может вызвать значительную вибрацию. Эта вибрация не только создаёт неприятный шум, но и ускоряет износ других компонентов (например, ремней и подшипников) и снижает точность позиционирования. Существующие стандартные шкивы клиента не обладали динамической балансировкой, необходимой для устранения этих проблем на более высоких скоростях.
Задача 2: точные, однородные профили канавок во всех партиях
Канавки поликлинового шкива — это «двигатель» передачи мощности: они должны идеально входить в зацепление с ремнём, чтобы избежать проскальзывания и неравномерного износа. Клиенту требовались сверхточные размеры канавок (допуск ±0,01 мм) и единообразие характеристик от партии к партии для обеспечения совместимости с моделями роботизированных манипуляторов. Стандартные методы обработки (использование нескольких инструментов для нарезания канавок) часто приводят к отклонениям, которые приводят к проблемам с производительностью.
Задача 3: облегченная конструкция без ущерба для прочности
Роботизированным манипуляторам необходимы лёгкие компоненты для максимальной скорости и энергоэффективности, но лёгкость не должна идти в ущерб прочности. Шкив должен выдерживать постоянный крутящий момент и нагрузку без деформации. Кроме того, он должен быть устойчив к коррозии и износу в условиях промышленных цехов (воздействия масла, пыли и влажности).
Наши индивидуальные решения: проектирование для повышения производительности
Для решения каждой задачи мы использовали целенаправленные, практичные решения, сочетающие передовые методы обработки, специализированную оснастку и строгий контроль качества:
Решение 1: «Точение вместо шлифования» + точная балансировка
Чтобы устранить вибрацию и шум, мы сосредоточились на гладкости поверхности и динамическом балансе:
- Сверхгладкие поверхности с помощью инструментов из кубического нитрида бора (CBN) : мы внедрили технологию прецизионной токарной обработки «точение вместо шлифования» с использованием импортных инструментов из кубического нитрида бора (CBN). Эти инструменты режут алюминий марки 6061-T6 с исключительной остротой, создавая поверхности с шероховатостью Ra < 0,8 мкм — гораздо более гладкие, чем при стандартной шлифовке. Это снизило трение между шкивом и ремнём, являющееся основным источником шума.
- Поэлементная динамическая балансировка : после обработки каждый шкив проходил испытание на высокоточном динамическом балансировочном станке (способном выявлять дисбалансы до 0,1 г·мм). Любой дисбаланс устранялся микросверлением крошечных отверстий в определённых местах внутренней стенки, что обеспечивало соответствие каждого шкива стандарту балансировки G6.3. Это исключало вибрацию в источнике даже на максимальных рабочих скоростях.
Решение 2: Инструменты для создания индивидуальных форм + строгие протоколы проверки
Для получения однородных и точных канавок мы оптимизировали процесс обработки и добавили уровни проверки качества:
- Однопроходная резка канавок специальными инструментами : мы разработали и изготовили специальные формовочные инструменты, которые обрабатывают все канавки шкивов за один проход. Это позволило исключить отклонения, вызванные многократной сменой инструмента или корректировкой настроек, гарантируя точное соответствие формы, глубины и расстояния между канавками требованиям заказчика.
- «Тройная проверка первой детали + отбор проб из партии» : мы внедрили строгую систему контроля, чтобы гарантировать единообразие. Для каждого производственного цикла первый шкив проходил три вида проверки: измерение размеров на координатно-измерительной машине (КИМ), проверку профиля канавки с помощью специального стального шаблона и визуальный осмотр с помощью цифрового проектора. Затем мы отбирали пробы от 5% каждой партии для тех же проверок, выявляя любые отклонения до того, как они перерастут в дорогостоящие проблемы с партией.
Решение 3: Оптимизированная по методу FEA конструкция + твердое анодирование
Чтобы сбалансировать легкость и прочность, мы объединили структурную инженерию с современной обработкой поверхности:
- Снижение веса с помощью метода конечных элементов (FEA ): с помощью конечноэлементного анализа (FEA) мы оптимизировали конструкцию спиц шкива, добавив усиленные ребра. Это позволило нам удалить 15% лишнего материала (снизив вес без ущерба для прочности), сохранив при этом структурную целостность при максимальной нагрузке.
- Твёрдое анодирование для долговечности : мы применили твёрдое анодирование, создав на поверхности шкива керамический слой толщиной 50–80 мкм. Это повысило твёрдость поверхности до HV≥350 (превышая требования заказчика) и обеспечило превосходную коррозионную стойкость, идеально подходящую для суровых условий эксплуатации. Покрытие также снизило износ ремня, создав гладкую поверхность с низким коэффициентом трения.
Как мы изготавливали шкивы: строгий, прослеживаемый рабочий процесс
Постоянство и качество требуют оптимизированного процесса — вот как мы превратили шкивы из сырья в готовый продукт:
- Поиск и подготовка материалов : Мы закупили сертифицированные прутки из алюминия 6061-T6 и проверили каждую деталь на наличие внутренних дефектов (например, пористости), которые могли бы ослабить шкив. Затем мы разрезали прутки на заготовки нужной длины.
- Черновая обработка : на токарных станках с ЧПУ мы обработали наружный диаметр, внутреннее отверстие и шпоночный паз до почти конечных размеров, оставив всего 0,1 мм материала для прецизионной обработки. Это снизило нагрузку на материал во время чистовой обработки.
- Прецизионная токарная обработка : для обработки канавок шкива и сопрягаемых поверхностей мы использовали импортные инструменты из кубического нитрида бора, что позволило добиться сверхгладкой поверхности, необходимой для низкого уровня шума.
- Динамическая балансировка : каждый шкив устанавливался на динамическую балансировочную машину, вращался с рабочей скоростью (1500 об/мин) и при необходимости корректировался микросверлением. Для каждого изделия был составлен сертификат балансировки.
- Твёрдое анодирование : шкивы были очищены, протравлены и погружены в анодную ванну. Мы контролировали температуру (20±2°C) и силу тока для обеспечения равномерного покрытия, затем отверждали покрытие при температуре 120°C для повышения его долговечности.
- Окончательный контроль качества : каждый шкив прошел финальную проверку: размеры на КИМ, твердомер для определения твердости поверхности, повторную динамическую балансировку и проверку профиля канавки. Мы документировали все результаты для обеспечения прослеживаемости, что было очень важно для наших клиентов из ЕС и США.
Результаты: Превосходство ожиданий и обеспечение долгосрочного партнерства
Мы поставили первую партию из 500 шкивов в срок, и испытания, проведенные заказчиком, показали превосходные результаты. После установки наших шкивов в роботизированные манипуляторы они сообщили:
- Снижение рабочего шума на 40% (критически важно для соответствия заводских цехов нормам ЕС/США по уровню шума).
- Снижение вибрации на 30%, что увеличило срок службы ремней и подшипников на 25%.
- Возможность использования роботизированных рук на 15% быстрее без ущерба для точности позиционирования.
С момента первой поставки клиент ежегодно размещал повторные заказы на более чем 2000 шкивов. Кроме того, он расширил наше партнерство, разработав специальные шестерни и валы для своего роботизированного манипулятора следующего поколения, что подтверждает доверие, которое мы заслужили благодаря высокой производительности.
Нужны ли вам шкивы, шестерни или другие компоненты трансмиссии на заказ, мы обладаем опытом и знаниями, которые обеспечат точность, необходимую для вашего успеха. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваш проект. Загрузите 3D-модель, чтобы мгновенно узнать цену, сроки поставки и получить обратную связь DFM.
RECOMMENDED FOR YOU
нет данных
Связаться с нами
Авторские права © 2025 HONSCN | Карта сайта Политика конфиденциальности