在機器人行業(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，全球機器人沒幾個能站著。”
這句話的背后，是精密減速器被一家日本企業(yè)長期高度壟斷的不爭事實，而精密減速器就像是機器人的“關(guān)節(jié)”，也是機器人成本構(gòu)成中占比最大的核心部件。被國外企業(yè)長期壟斷，嚴重制約著國產(chǎn)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但隨著近些年國產(chǎn)諧波減速器的快速崛起，這一局面正被改寫。
近日，在第21屆中國國際工業(yè)博覽會上，由蘇州綠的諧波傳動科技股份有限公司（以下簡稱綠的諧波）自主研發(fā)的Y系列諧波減速器，憑借諧波齒輪傳動領(lǐng)域世界最高精度和國際領(lǐng)先性能，一舉獲得中國工博會大獎。
這家名不見經(jīng)傳的民營企業(yè)，其核心團隊2003年就開始默默無聞地瞄準(zhǔn)了這個方向，不計付出，堅持投入，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，研制出國際領(lǐng)先的諧波減速器，確保了國產(chǎn)機器人行業(yè)核心零部件的自主可控及高速發(fā)展。
20世紀50年代中期，美國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技術(shù)。70年代，這項技術(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、傳動效率高、減速范圍廣、精度高等特點，成為整體運動控制領(lǐng)域當(dāng)之無愧的領(lǐng)軍企業(yè)。
“諧波減速器廣泛應(yīng)用于機器人、機床、自動化、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，具有大傳動比、高承載、高精度等諸多優(yōu)點。”綠的諧波儲建華博士告訴記者，作為機器人最核心零部件之一，諧波減速器直接關(guān)系到機器人本體的性能與壽命，精度保持壽命、傳動精度、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，中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)進入新的歷史機遇期，國際機器人企業(yè)紛紛大舉進入中國。在中國，如汽車制造、3C電子、工廠自動化等行業(yè)，對機器人的需求也是越來越旺盛。然而，對于國內(nèi)的機器人產(chǎn)業(yè)而言，諧波減速器、伺服電機和驅(qū)動器、控制系統(tǒng)等還需大量依賴進口，這就導(dǎo)致了其競爭力與國外企業(yè)還有差距。
據(jù)記者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，減速器約占據(jù)機器人整體成本1/3，而國外產(chǎn)品售價較高，且行業(yè)景氣時候交貨周期長達10個月以上，極大制約了機器人本體廠商生產(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，同時還要回避國外公司專利，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)計理論，開發(fā)和驗證新齒型，研發(fā)專用新材料，摸索熱處理和精密制造工藝。
“綠的團隊從一開始就感受到強大的阻力，深知會經(jīng)歷一個非常艱苦的探索和嘗試過程，但團隊齊心協(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、市場等方面的重重困難，到2009年正式推出諧波減速器原型機，并建設(shè)企業(yè)檢驗測試中心，對諧波減速器進行評價和測試，經(jīng)過充分的驗證，直到2012年才正式推向市場。”儲建華說，得益于從一開始堅持正向設(shè)計開發(fā)，除了個別標(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系列超長壽命諧波減速器。
Y系列諧波減速器是綠的諧波獨有專利設(shè)計，也是世界上首款實現(xiàn)了10弧秒以內(nèi)傳動精度的諧波齒輪傳動裝置，扭轉(zhuǎn)剛度提升一倍，并從根本上解決了振動耦合問題，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，是目前已知國際最高水平。除具有超長壽命外，還具有精度高、承載高、溫升小、效率高、運行平穩(wěn)、抗沖擊能力強等特性。
作為已獲實施3項諧波減速器相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的主要編寫起草方，綠的諧波已經(jīng)獲得50多項國家專利授權(quán)。截至目前，他們已開發(fā)出21個系列上千種規(guī)格的諧波減速器產(chǎn)品，大規(guī)模應(yīng)用于機器人、機床、自動化、醫(yī)療器械、半導(dǎo)體、航空航天等
