利用漸開線形成齒面形狀的技術(shù)路徑于1760年被瑞士數(shù)學家萊昂哈德?歐拉率先提出,后來日本在諧波減速器的研制中引進這一技術(shù),并在市場上大力推廣,漸開線因此成為目前機器人減速器三大主流技術(shù)路線之一。
事實上,從提出到現(xiàn)在,歷經(jīng)漫長的發(fā)展歷史,漸開線仍然存在難以克服的弊端,其在運用過程中,容易出現(xiàn)扭力低、磨擦系數(shù)大、溫升高等問題。
浙江眾興智能科技股份有限公司(以下簡稱:眾興智能)總經(jīng)理王永慶表示,以哈默納科為代表的國際巨頭早已淘汰漸開線技術(shù)路線三十年有余,轉(zhuǎn)而采用了IH形齒輪結(jié)構(gòu)。而國內(nèi)有些諧波減速器廠商仍在繼續(xù)生產(chǎn)與發(fā)展?jié)u開線或者漸開線變種齒形。
這主要是因為漸開線齒輪有現(xiàn)存的加工方式,只要增加精密制造設(shè)備,則人人都可以生產(chǎn)與制造,不用投入在艱辛的研發(fā)過程中,即可快速進入市場。王永慶認為,特別是在日本廠商長期壟斷市場中,諧波減速器處于國際巨頭主導的強賣方市場中,買方幾乎喪失了市場議價權(quán),導致產(chǎn)品價格居高不下。為實現(xiàn)降本,不少企業(yè)轉(zhuǎn)而選擇國產(chǎn)廠商。
如果不尋求改變,依然保持現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)發(fā)展,那么國產(chǎn)只能做日本廠商的追隨者。眾興智能更希望走一條不一樣的道路,實現(xiàn)從追隨者到引領(lǐng)者的躍遷,這是公司成立之初就已確立好的“指導思想”。
S形齒形諧波減速器走向市場
在這一中心思想的指引下,2020年6月,眾興智能正式面向市場銷售其基于S形齒形傳動機構(gòu)的諧波減速器產(chǎn)品,并在自動化設(shè)備、協(xié)作機器人、延遲攝影專用云臺等領(lǐng)域獲得小批量應(yīng)用。
據(jù)了解,眾興智能的S形齒形傳動機構(gòu)設(shè)計參考了日本哈默納科的IH齒形結(jié)構(gòu),并在其基礎(chǔ)上進行了一定程度的改進。與傳統(tǒng)漸開線或漸開線變形齒形結(jié)構(gòu)相比,其能夠提供更多的嚙合齒,在提高減速器負載能力的同時,又減小了波發(fā)生器薄壁軸承的變形量,從而提高了整機使用壽命。
王永慶解釋道,要做到真正的S形齒形,依靠傳統(tǒng)或普通的滾齒、插齒等齒輪加工方式是完全行不通的。為此,眾興智能花費上千萬的資金、用了近十年的時間,在上百次的試驗失敗后,終于一步步改進并完成了獨有的創(chuàng)新工藝研發(fā)。
該工藝不僅能夠生產(chǎn)出符合要求的S形齒形,還可以做到規(guī)?;慨a(chǎn)諧波減速器。以1:120減速比的諧波減速器為例:傳統(tǒng)制齒工藝的加工時間一般在120min-140min左右制作完成1個,而眾興智能只需要花費2min的時間就能做出一個,在生產(chǎn)效率上至少提升了幾十倍。
這些年隨著越來越多的新進者入局減速器市場,創(chuàng)新、顛覆,被反復(fù)提及,甚至一度成為部分廠商營銷的噱頭。而在王永慶看來,一切不能帶來性能提升的創(chuàng)新,都將毫無意義。十年的研發(fā)之路,大量資金的投入,直到S形齒形諧波減速器的發(fā)售,眾興智能的創(chuàng)新軌跡才逐漸顯現(xiàn)。
但目前國內(nèi)市場上,無論是RV減速器還是諧波減速器,其主流技術(shù)路線市場接受度較高,眾興智能如何才能撕開突破口并獲得市場的認可?
王永慶表示,首先RV減速器和諧波減速器應(yīng)用領(lǐng)域不同。RV減速器由于自重太大,使其在機器人手臂上只能用于三軸關(guān)節(jié)或者大型/超大型工業(yè)機器人。因此,二者并不存在市場應(yīng)用的沖突。其次,眾興智能S形齒形傳動結(jié)構(gòu)與國內(nèi)市場采用漸開線或漸開線變形齒形結(jié)構(gòu)的廠家形成了明顯的差異,既能保證穩(wěn)定運行,同時在產(chǎn)品性能各方面都優(yōu)于漸開線及其變形。
基于工藝的變革帶來了齒輪結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新,在保證性能的前提下,眾興智能形成了三大獨特競爭優(yōu)勢:
產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠:采用S形齒形傳動機構(gòu),能夠做到與日本IH齒形基本一致,從而使得產(chǎn)品獲取了核心技術(shù)優(yōu)勢,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
快速量產(chǎn):新型制齒工藝大幅提升了生產(chǎn)效率,使得公司可以在有限投資的情況下,大規(guī)模量產(chǎn)諧波減速器。
性價比高:一方面,在快速量產(chǎn)的基礎(chǔ)上,產(chǎn)品單位生產(chǎn)成本被降低,企業(yè)能夠?qū)嵭芯哂袃r格優(yōu)勢的定價策略;其次,眾興智能的目標是將諧波減速器從高端小眾消費市場“帶貨”到通用大眾消費產(chǎn)品上,企業(yè)對應(yīng)的策略也是薄利多銷,讓客戶以能接受的價格,買到質(zhì)量穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品。
諧波減速器市場價值逐漸回歸
近些年,在諧波減速器市場上可以看到明顯的價格走低,有人認為這是不好的勢頭,因為它極大地壓縮了廠商的利潤空間。而在王永慶眼里,這恰恰是諧波減速器市場正在回歸正常市場價值的表現(xiàn)。
王永慶表示,以前的高價、高利潤實際上都是虛高的,是建立在行業(yè)龍頭企業(yè)壟斷銷售的基礎(chǔ)之上。而隨著國產(chǎn)廠商的崛起,市場格局出現(xiàn)了松動的跡象,供需矛盾逐漸緩和,諧波減速器價格亦開始逐漸下降。未來,國產(chǎn)諧波減速器廠商業(yè)務(wù)增長的幅度將與諧波減速器價值回歸的速度息息相關(guān)。正常市場價值回歸得越快,國產(chǎn)廠商增長的幅度越快。
而諧波減速器價值回歸的速度又與其市場滲透深度及廣度密切相關(guān)。王永慶向「高工機器人」闡述道,后疫情時代,企業(yè)自動化升級改造步伐加快,將帶動諧波減速器市場進入確定性增長階段。如果把關(guān)注點放在工業(yè)自動化及工業(yè)機器人領(lǐng)域,諧波減速器市場不會有太大幅度的變化,將保持穩(wěn)步增長的態(tài)勢。
如果關(guān)注諧波減速器的新興應(yīng)用領(lǐng)域,如協(xié)作機器人、自動倉儲部件、自動跟蹤云臺等衍生產(chǎn)品上,一旦諧波減速器價格降到用戶心理價位后,諧波減速器市場必然迎來爆發(fā)性增長。
基于這一市場預(yù)判,眾興智能將致力于把諧波減速器產(chǎn)品做成能夠被大眾消費得起的通用產(chǎn)品,同時擬定了下一個“三年計劃”:進一步提升公司產(chǎn)品知名度,推廣眾興智能特有的S形齒形的諧波減速器產(chǎn)品,同步打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈,給予“圈內(nèi)”企業(yè)最合適的產(chǎn)品價位并滿足其特殊定制需求,共同將整個諧波減速器及衍生品市場做大,實現(xiàn)多方共創(chuàng)共贏。
在產(chǎn)品開發(fā)上,王永慶表示,公司將繼續(xù)在原有產(chǎn)品線上向小巧、輕便方面進行研究,同時開發(fā)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域的新型產(chǎn)品。
原文標題:【越疆科技 | 前沿】十年完成S形齒輪傳動諧波減速器的規(guī)?;?/p>
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