在機(jī)器人行業(yè),流傳著這樣一句半開玩笑的話:“如果一家日本的減速器企業(yè)說跪下,全球機(jī)器人沒幾個(gè)能站著。”
這句話的背后,是精密減速器被一家日本企業(yè)長(zhǎng)期高度壟斷的不爭(zhēng)事實(shí),而精密減速器就像是機(jī)器人的“關(guān)節(jié)”,也是機(jī)器人成本構(gòu)成中占比最大的核心部件。被國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)期壟斷,嚴(yán)重制約著國(guó)產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但隨著近些年國(guó)產(chǎn)諧波減速器的快速崛起,這一局面正被改寫。
近日,在第21屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上,由蘇州綠的諧波傳動(dòng)科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱綠的諧波)自主研發(fā)的y系列諧波減速器,憑借諧波齒輪傳動(dòng)領(lǐng)域世界最高精度和國(guó)際領(lǐng)先性能,一舉獲得中國(guó)工博會(huì)大獎(jiǎng)。
這家名不見經(jīng)傳的民營(yíng)企業(yè),其核心團(tuán)隊(duì)2003年就開始默默無聞地瞄準(zhǔn)了這個(gè)方向,不計(jì)付出,堅(jiān)持投入,自主創(chuàng)新逆襲超越,從底層數(shù)學(xué)模型做起,采用完全不同的技術(shù)路線,研制出國(guó)際領(lǐng)先的諧波減速器,確保了國(guó)產(chǎn)機(jī)器人行業(yè)核心零部件的自主可控及高速發(fā)展。
20世紀(jì)50年代中期,美國(guó)人馬瑟在薄殼彈性變形理論基礎(chǔ)上,應(yīng)用金屬的撓性和彈性力學(xué)原理發(fā)明出來一種新型諧波傳動(dòng)技術(shù)。70年代,這項(xiàng)技術(shù)引入日本,隨之日本制造的諧波減速器被廣泛地應(yīng)用于各種傳動(dòng)系統(tǒng)中,這家日本公司生產(chǎn)的諧波減速器,具有輕量、小型、傳動(dòng)效率高、減速范圍廣、精度高等特點(diǎn),成為整體運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域當(dāng)之無愧的領(lǐng)軍企業(yè)。
“諧波減速器廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、機(jī)床、自動(dòng)化、航空航天等各種領(lǐng)域,主要起降低輸出轉(zhuǎn)速、增大輸出扭矩作用,具有大傳動(dòng)比、高承載、高精度等諸多優(yōu)點(diǎn)。”綠的諧波儲(chǔ)建華博士告訴記者,作為機(jī)器人最核心零部件之一,諧波減速器直接關(guān)系到機(jī)器人本體的性能與壽命,精度保持壽命、傳動(dòng)精度、剛性等也是諧波減速器最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)參數(shù)。
近年來,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的歷史機(jī)遇期,國(guó)際機(jī)器人企業(yè)紛紛大舉進(jìn)入中國(guó)。在中國(guó),如汽車制造、3c電子、工廠自動(dòng)化等行業(yè),對(duì)機(jī)器人的需求也是越來越旺盛。然而,對(duì)于國(guó)內(nèi)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)而言,諧波減速器、伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器、控制系統(tǒng)等還需大量依賴進(jìn)口,這就導(dǎo)致了其競(jìng)爭(zhēng)力與國(guó)外企業(yè)還有差距。
據(jù)記者調(diào)查發(fā)現(xiàn),減速器約占據(jù)機(jī)器人整體成本1/3,而國(guó)外產(chǎn)品售價(jià)較高,且行業(yè)景氣時(shí)候交貨周期長(zhǎng)達(dá)10個(gè)月以上,極大制約了機(jī)器人本體廠商生產(chǎn)及服務(wù)。
綠的諧波公司前身1999年就開始扎根高端制造,2003年開始投入研發(fā)諧波減速器。由于日本公司高度壟斷,他們找不到任何文件資料可供參考,同時(shí)還要回避國(guó)外公司專利,因此,他們從底層數(shù)學(xué)模型開始摸索研究,完全跳出了傳統(tǒng)漸開線齒形設(shè)計(jì)理論,開發(fā)和驗(yàn)證新齒型,研發(fā)專用新材料,摸索熱處理和精密制造工藝。
“綠的團(tuán)隊(duì)從一開始就感受到強(qiáng)大的阻力,深知會(huì)經(jīng)歷一個(gè)非常艱苦的探索和嘗試過程,但團(tuán)隊(duì)齊心協(xié)力,保持高度的使命感,著眼于未來,最終克服了技術(shù)、資金、市場(chǎng)等方面的重重困難,到2009年正式推出諧波減速器原型機(jī),并建設(shè)企業(yè)檢驗(yàn)測(cè)試中心,對(duì)諧波減速器進(jìn)行評(píng)價(jià)和測(cè)試,經(jīng)過充分的驗(yàn)證,直到2012年才正式推向市場(chǎng)。”儲(chǔ)建華說,得益于從一開始堅(jiān)持正向設(shè)計(jì)開發(fā),除了個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)件外,諧波減速器其余均由自己生產(chǎn)制造,做到質(zhì)量和交期可控。
但是,他們并沒有止步。作為機(jī)器人核心零部件龍頭企業(yè), 今年4月份面向全球發(fā)布新一代y系列超高精度和n系列超長(zhǎng)壽命諧波減速器。
y系列諧波減速器是綠的諧波獨(dú)有專利設(shè)計(jì),也是世界上首款實(shí)現(xiàn)了10弧秒以內(nèi)傳動(dòng)精度的諧波齒輪傳動(dòng)裝置,扭轉(zhuǎn)剛度提升一倍,并從根本上解決了振動(dòng)耦合問題,代表了諧波減速器的未來發(fā)展方向。n系列諧波減速器使用新一代高性能材料,專有制造工藝及熱處理技術(shù),精度保持壽命超過2萬小時(shí),是目前已知國(guó)際最高水平。除具有超長(zhǎng)壽命外,還具有精度高、承載高、溫升小、效率高、運(yùn)行平穩(wěn)、抗沖擊能力強(qiáng)等特性。
作為已獲實(shí)施3項(xiàng)諧波減速器相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的主要編寫起草方,綠的諧波已經(jīng)獲得50多項(xiàng)國(guó)家專利授權(quán)。截至目前,他們已開發(fā)出21個(gè)系列上千種規(guī)格的諧波減速器產(chǎn)品,大規(guī)模應(yīng)用于機(jī)器人、機(jī)床、自動(dòng)化、醫(yī)療器械、半導(dǎo)體、航空航天等二十多個(gè)領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過60%,海外銷量年增速超過35%。(張曄)
轉(zhuǎn)自:環(huán)球網(wǎng)
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