在全球机器人产业竞争愈发激烈的当下,谐波减速器作为高端装备的关键核心部件,其性能优劣直接关乎设备的精度与使用寿命。浙江来福谐波传动股份有限公司(简称“来福谐波”)精准把握国产替代的迫切需求,将技术创新作为发展的核心驱动力,凭借自主研发的德尔塔δ齿形,成功冲破国际技术壁垒,在全球谐波减速器领域占据重要地位,位列全球第三、中国第二,为中国机器人关节模组领域带来了强大的创新动力。
谐波减速器的齿形设计是其性能的关键所在。传统齿形在面对高速、重载等复杂工况时,极易出现磨损、卡滞等问题,进而导致产品寿命大幅缩短、精度显著下降,难以满足工业机器人和人形机器人对高可靠性和长寿命的严苛要求。来福谐波组建了一支由100多名工程师构成的核心研发团队,专注于齿形优化技术的深入研究,累计斩获50多项发明专利,成功自主研发出德尔塔δ齿形。
该齿形通过系统性地优化齿廓曲线,巧妙地协调了齿面接触与齿根弯曲强度。在15角秒的定位精度下,产品平均无故障运转时间超过15000小时,远超行业平均水平。其“适配性强、寿命更长”的显著特性,有效解决了传统齿形对工况敏感、易磨损的难题,尤其适用于人形机器人等对精度要求极高的场景。例如,搭载δ齿形的03型微型谐波减速器,重量仅7.86克,外径13毫米,却能稳定输出精准力矩,成功助力手指关节实现灵巧运动,成为全球众多顶尖科研机构的首选部件。
为持续提升δ齿形的性能,来福谐波每年将超过10%的营收投入研发领域,构建了涵盖“基础研究 - 应用开发 - 产业化”的全链条创新体系。公司与重庆大学携手共建“重大 - 来福谐波研究院”,聚焦精密谐波减速传动的振动特性分析。通过理论建模与实验验证相结合的方式,提出了多项创新算法。以解决传统谐波减速器在高速传动场景下的噪音问题为例,双方联合开发了基于有限元 - 接触力学的混合优化方法,成功将产品噪音降低20%,显著提升了机器人运动的平稳性。
与此同时,来福谐波积极与海外顶尖院校展开合作,如慕尼黑工业大学、康奈尔大学、多伦多大学等。通过将产品应用于国际前沿研究项目,获取应用反馈,进而反哺技术升级。例如,多伦多大学在人形机器人项目中采用来福谐波的关节模组,成功实现了灵巧手的精准控制,充分验证了δ齿形在微型化场景下的卓越性能。这种“全球研发 - 本地转化”的创新模式,使来福谐波的技术优势不断放大,产品等效寿命超过8000小时,达到国际先进水平。
作为关节模组制造商,来福谐波具备从模组定制、研发到批量化生产的全链条能力。公司设有专门的疲劳测试车间,通过模拟谐波减速器在极端工况下的运行状态,精准记录疲劳断裂、齿面磨损、轴承磨损失效机理,为产品优化提供有力的数据支撑。例如,针对某欧洲客户提出的高负载需求,来福谐波通过有限元分析优化关节模组结构,使产品寿命提升至15000小时以上,成功打入欧洲高端市场。
在产能保障方面,来福谐波依托47000平方米的自动化工厂以及全自动化生产线,600多名工人协同作业,实现了年产60万台的高效产能。工厂采用数字孪生系统,将齿形加工误差严格控制在±0.001毫米以内,产品综合不良率低于0.1%。通过自动化产线与柔性制造技术的深度融合,公司能够快速响应全球客户的需求,提供从谐波减速器到关节模组、机械臂乃至自动化工作站的全面产品组合,为工业机器人和人形机器人提供精密传动解决方案。