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有了自己的“关节”,国产机器人岿然挺立

2019-12-01 13:09:47        浏览量: 2946次

“生命之门”在自己手中

在机器人行业,有一句半开玩笑的话:“如果一家日本减速器公司说跪下,世界上很少有机器人能站起来。”

这句话背后是一个不争的事实,精密减速器长期被日本企业垄断,精密减速器就像机器人的“关节”,是机器人成本中占最大比例的核心部件。长期被外国企业垄断严重制约了国内机器人产业的发展。然而,随着近年来国内谐波减速器的迅速崛起,这种情况正在被改写。

近日,在第21届中国国际工业博览会上,苏州绿色谐波传动技术有限公司(以下简称绿色谐波)自主研发的Y系列谐波减速器一举获得中国工商联合会谐波齿轮传动领域全球最高精度和国际领先性能奖。

这家鲜为人知的私营企业,其核心团队自2003年以来一直在悄悄瞄准这个方向。无论如何,它坚持投资和自主创新。从底层数学模型出发,采用完全不同的技术路线开发出国际领先的谐波减速器,保证了国内机器人行业核心部件的独立控制和高速发展。

20世纪50年代中期,基于薄壳的弹性变形理论,美国的马瑟(Mather)应用金属的柔性和弹性原理,发明了一种新的谐波传输技术。20世纪70年代,这项技术被引入日本。随后,日本制造的谐波减速器被广泛用于各种传动系统。该日本公司生产的谐波减速器具有重量轻、体积小、传动效率高、减速范围宽、精度高等特点,成为整体运动控制领域当之无愧的领导者。

谐波减速器广泛应用于机器人、机床、自动化、航空航天等各个领域。它们主要起到降低输出速度和增加输出扭矩的作用。它们具有传动比大、承载能力高、精度高等优点绿色谐波的朱建华博士告诉记者,谐波减速器作为机器人最核心的部件之一,直接关系到机器人本体的性能和寿命,精度维护寿命、传动精度和刚度也是谐波减速器最具挑战性的技术参数。

近年来,中国工业机器人行业进入了一个新的历史机遇时期。国际机器人企业大量进入中国。在中国,汽车制造、3c电子和工厂自动化等行业对机器人的要求也越来越高。然而,对于家用机器人行业来说,谐波减速器、伺服电机和驱动器、控制系统等。仍然需要严重依赖进口,这导致其竞争力与外国企业之间的差距。

据记者调查,减速器约占机器人总成本的1/3,而国外产品售价较高,在行业繁荣时期交货周期可达10个月以上,这极大地制约了机器人本体制造商的生产和服务。

绿色谐波公司的前身于1999年开始扎根于高端制造业,并于2003年开始研发谐波减速器。由于日本公司的高度垄断,他们找不到任何可供参考的文件,同时他们不得不回避外国公司的专利。因此,他们开始从底层的数学模型中摸索研究,完全跳出传统的渐开线齿设计理论,开发和验证新的齿型,开发特殊的新材料,探索热处理和精密制造工艺。

“绿色团队从一开始就感到强烈的阻力,并知道这将经历一个非常困难的探索和试验过程。然而,该小组作出了协调一致的努力,以保持高度的使命感和对未来的关注。最终,它克服了技术、资本和市场上的许多困难。2009年正式推出谐波减速器样机,并建立企业检测中心对谐波减速器进行评估和测试。经过全面验证后,直到2012年才正式上市。”朱建华表示,由于从一开始就坚持向前设计和开发,除了一些标准部件外,谐波减速器都是自己制造的,因此质量和交付时间都可以控制。

然而,他们并没有就此止步。作为机器人核心部件的领先企业,新一代Y系列超高精度和N系列超长寿命谐波减速器于今年4月向世界发布。

y系列谐波减速器是绿色谐波的独特专利设计,也是世界上在10弧秒内达到传动精度的一次谐波齿轮传动装置。扭转刚度增加一倍,从根本上解决了振动耦合问题。代表了谐波减速器的未来发展方向。N系列谐波减速器采用新一代高性能材料、专有制造工艺和热处理技术,精度超过20,000小时,是目前世界上已知的最高水平。除使用寿命长外,还具有精度高、承载能力强、温升小、效率高、运行稳定、抗冲击性强等特点。

绿色谐波作为实施3项谐波减速器国家标准的主要起草者,已获得50多项国家专利。到目前为止,他们已经开发了21个系列的数千种规格的谐波减速器产品,广泛应用于机器人、机床、自动化、医疗设备、半导体、航空航天等20多个领域。国内市场份额超过60%,海外销售年增长率超过35%。(记者张晔)

(编辑:李钱强和高红霞)

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