Прецизионные редукторы, используемые глобальными промышленными роботами, в основном монополизированы Японией. В последние годы, несмотря на то, что в Китае есть серийные редукторы RV, немногие отечественные компании-роботы выбирают их. В настоящее время редукторы на китайском рынке в основном зависят от импорта.
картина
▲Японский робот Yaskawa чистит горох ножом
Редукторы из Германии, Италии, Японии и других стран, являющиеся традиционным производителем, занимают лидирующие позиции в отрасли с точки зрения материалов, уровня конструкции, контроля качества, точности, удельной мощности, надежности и срока службы.
В области механической трансмиссии редуктор является промежуточным устройством, соединяющим источник питания и исполнительный механизм. Обычно он использует высокоскоростную рабочую мощность электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания для достижения цели замедления с помощью малой шестерни на входном валу и большой шестерни на выходном валу. И передавать больше крутящего момента.
В связи с развитием аэрокосмического, робототехнического и медицинского оборудования увеличился спрос на высокопроизводительные прецизионные редукторы с простой и компактной конструкцией, высокой мощностью передачи, низким уровнем шума и стабильной передачей, среди которых редукторы RV и гармонические редукторы являются прецизионными редукторами. два типа редукторов, которые являются самыми тяжелыми в машине.
Прецизионный редуктор представляет собой механизм передачи мощности, в котором используется преобразователь частоты вращения для уменьшения числа оборотов двигателя до желаемого числа оборотов и получения устройства с большим крутящим моментом.
картина
▲Редуктор Nabtesco
В настоящее время в мире не так много производителей прецизионных редукторов с масштабными и надежными характеристиками, и большая часть рынка занята японскими компаниями: на редуктор RV компании Nabtesco приходится около 60 процентов, на гармонический редуктор Harmonica приходится около 15 процентов. процентов , Есть еще Sumitomo Heavy Industries (SUMITOMO, доля не найдена). Особенно в области робототехники доля приложений огромна.
Nabtesco (Набтеско) образована в результате слияния двух японских компаний, Тейджин Сейки и Набок (выпустившей в 1956 году первую в Японии автоматическую дверь). Как производители систем и компонентов управления движением, обе компании освоили высокотехнологичные базовые технологии и контролируют значительную долю рынка в своих конкретных сферах деятельности.
Являясь крупнейшим в мире производителем прецизионных циклоидных редукторов, Nabtesco производит высокопроизводительные редукторы, редукторы с полым валом, а также одноосевые сервоприводы и контроллеры.
Производимое им прецизионное оборудование обладает высоким крутящим моментом, высокой жесткостью и высокой ударной нагрузкой при перегрузках, и в то же время имеет высокую точность и очень низкий возвратный зазор, и широко используется в спутниках, радиолокационных антеннах, промышленных роботах, полупроводниках и технологиях сварки. и другие отрасли промышленности области автоматизации.
картина
▲Для каждого соединения промышленного робота применяется прецизионный редуктор.
Японская компания Harmonic Drive Systems Inc. (сокращенно HDSI) является лидером в области комплексного управления движением. Производимый ею комбинированный гармонический редуктор Harmonic Drive отличается малым весом, малыми размерами, отсутствием люфта шестерни и высоким крутящим моментом. Он широко используется в различных передовых областях, таких как промышленные роботы, роботы-гуманоиды, устройства для производства полупроводниковых жидких кристаллов, фотогальваническое оборудование, оптические приборы и прецизионные станки.
картина
▲Внутренняя структура гармонического редуктора
Чтобы охватить поле с низким передаточным отношением, которое не может быть достигнуто с помощью гармонического редуктора, продукты HDSI также включают гармонический редуктор с прецизионным планетарным редуктором Harmonic Planetary. Уникальный процесс деформации внутреннего зубчатого венца может сделать планетарную шестерню более плотной, устранить люфт и достичь уровня точности передачи.
картина
▲ Гармонический планетарный редуктор Harmonic Planetary Gears
Редуктор с гармоническим приводом представляет собой систему зубчатой передачи, которая использует генератор волн для создания управляемой упругой деформации гибких зубчатых колес и зацеплений с жесткими зубчатыми колесами для передачи движения и мощности с самого начала.
Японская компания Sumitomo SUMITOMO — производитель строительной техники, входящая в состав Sumitomo Group, одной из 500 крупнейших компаний мира с более чем 400-летней историей. После того, как в 1967 году компания Sumitomo разработала первый гидравлический экскаватор с собственной технологией, компания Sumitomo в настоящее время работает по всему миру. Силуэт гидравлического экскаватора.
Редуктор Sumitomo включает в себя различные типы редукторов, такие как большой косозубый редуктор Sumitomo, планетарный редуктор Sumitomo, косозубый редуктор Sumitomo, червячный редуктор Sumitomo и т. Д. Передаточное число велико, эффективность высока, система зубчатого зацепления трение качения рукавного типа, поверхность зацепления не имеет относительного скольжения, а эффективность уменьшения первой ступени может достигать 94 процентов.
02
Как вершина индустрии точного машиностроения, технический порог редуктора очень высок. Редуктор RV полностью состоит из высокоточных компонентов и шестерен, сцепленных друг с другом. Технология точного обнаружения предъявляет чрезвычайно высокие требования.
картина
Большинство НИОКР отечественных предприятий получают данные с помощью реверс-инжиниринга, и они полностью осознают это, но не знают, почему. Поэтому, хотя некоторые отечественные предприятия добились значительных прорывов на техническом уровне, существуют трудности в исследованиях и разработках отечественных редукторов с точки зрения поддержания точности, срока службы точности и срока службы изделия. Различные трудности приводят к плохой консистенции отечественных редуцентов. низкая воспроизводимость.
С другой стороны, оборудование для обработки и изготовления деталей редуктора очень дорогое. Например, цена за единицу плоскошлифовальной машины Megale составляет около 10 миллионов юаней. Без достаточной поддержки производства амортизационная стоимость оборудования пугающе высока.
Стоимость отечественных прецизионных редукторов выше, чем у зарубежных конкурентов, но их эксплуатационные характеристики хуже, чем у конкурентов. Конечно, объем продаж невелик, и добиться эффекта масштаба и рентабельности невозможно. Без прибыли, без партий будет недостаточно ресурсов для проведения технологических усовершенствований, разведки и НИОКР, и не будет возможности формировать контроль качества, не будет возможности улучшить технологию и производительность.
В настоящее время в робототехнике используются два основных типа редукторов: редуктор RV и гармонический редуктор. В шарнирных роботах, поскольку редуктор RV имеет более высокую жесткость и точность вращения, редуктор RV обычно размещается на основании, стреле, плече и других тяжелых грузах, а гармонический редуктор размещается на предплечье, запястье или кисти.
В производстве высокоточных роботов-редукторов Япония занимает лидирующие позиции. В настоящее время 75 процентов прецизионных редукторов в мировой индустрии робототехники монополизированы японскими компаниями Nabtesco и HarmonicDrive (широко известными в отрасли как редукторы RV и гармонические редукторы), включая ABB, FANUC, редукторы ведущих международных производителей роботов, таких как KUKA. предоставляются двумя вышеуказанными компаниями.
По словам инсайдеров отрасли, ABB, FANUC, Yaskawa, KUKA и другие основные международные производители роботов поставляют редукторы от двух вышеупомянутых японских компаний, и у них очень строгие условия сотрудничества с этими двумя компаниями, то есть при использовании этих продуктов. две компании больше не могут использовать продукты других компаний, в противном случае отношения сотрудничества будут прекращены.
Основные компоненты всегда ограничивали быстрое развитие китайских роботов. Если мы хотим сформировать индустриализацию роботов, избавиться от ограничений иностранных робототехнических компаний и завоевать автономию в области роботов, мы должны ускорить локализацию редукторов на повестке дня.
