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减速机|中国机器人:速度与激情( 三 )



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经过测试,恒加制作的样品质量和欧洲相当,报价1000元。而客户的欧洲供应商,报价则高达1000欧元。
本以为胜券在握的恒加金属最后才发现,小丑竟是自己——客户立即拒绝他们的提议,原因是如果将所有零部件交由中国代工,那么等于是将高速离心机的核心技术全都暴露给中国。
“这个技术稍加改造后,还可以用来制作浓缩铀,这怎么得了!”
这时恒加金属的高管们真正感觉到,“垄断”离自己并不远。要想在行业内站稳脚跟,就必须拥有属于自己的核心技术。而且国内代工商市场已成红海,继续突围不仅困难,回报也并不丰厚。
就此,“夕阳产业”里的恒加金属摇身一变,成为“专精特新”的绿的谐波。潜心进行三年理论研发的谐波减速机项目,成为一家代工厂商转型时孤注一掷的最终选择。
刚进入21世纪的中国,代工厂商林立,所接触的资源也大同小异,与绿的谐波几乎同时期注意到谐波减速机这一蓝海市场的企业有十多家。
绿的谐波作为其中一员并且转型成功,是减速机领域“专精特新”民企很好的研究标本。
接下来,我们从中国企业的视角,看看谐波减速机的自主研发,到底怎样绕过日企立下的技术壁垒。
04 壁垒之下——“精密”的破绽坚固的堡垒往往都是从内部被攻破,哈默纳科作为掌握尖端技术的巨头也无法免俗。
在市场上,因为垄断才让世界机器人行业苦“日”久矣,进而催生出如绿的谐波的一众“反抗”企业。
在技术上,当时哈默纳科的谐波减速机仍然以60年代日本科学家依托渐开线齿轮建立的理论作为基础。
谐波减速机的基本原理,是依靠齿轮的形变产生转动差,获得减速比。由柔轮、刚轮、谐波发生器三部分组成。
在工作状态下,随着谐波发生器的转动,柔轮与刚轮的轮齿会依次啮合。由于柔轮比刚轮更大,因此相对于后者,与谐波发生器会产生反方向的微小转动。
以齿数100的刚轮和齿数为98的柔轮组合为例,随着谐波发生器每转动一周就会产生2/100的转动差,从而获得较大的减速比。
减速机|中国机器人:速度与激情
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谐波减速机齿轮原理
谐波减速机的特点,就是结构紧凑,减速比大,承载能力强,传动精度、效率高。其中,谐波发生器自身转动惯性大,如果制造精密度和材料使用不到位,就极易出现噪声大、震动强、扭转刚度不足的情况。
哈默纳科早期产品使用渐开线齿轮理论,大概在90年代时,独创的IH齿形技术已经成熟。但IH齿形仍然在渐开线齿轮的范畴之内,只是在精度、强度、刚性、使用寿命方面实现革新。
日本以“精”为纲要的企业文化,导致日企即使在尖端科技产业上,仍然保持“不率先创新,但是把细节做到极致”的特点。
日企的流程体系和人才培养机制极端严谨,所带来的弊端就是,新生代的专家想要革新或推翻资历更高的“老师傅”创立的成法,光凭专业能力是不够的,还得苦熬“工龄”。
体现在谐波减速机上:渐开线理论,并不是日本人的原创,而是来自英国科学家Willis。但在取得这项技术专利后,哈默纳科等企业迅速吃透,在短时间内就能以领先的工艺开始量产,迅速占领市场。
哈默纳科虽然早早完成专利垄断和市场占有,但由于以上种种原因,前代专家的理论在几十年中一直被奉为圭臬,产品的更新换代并不频繁。
擅长从无到有、自主突破的中国企业,从日企的“精耕细作”中找到了破绽。
05 跨越鸿沟——等时与造势谐波减速机本质上就是齿轮传动技术,如果决定从基础研发开始突破,那么将主要聚焦于齿轮的啮合方式。
但在2006年,绿的谐波减速机研发组的带头人毕业于低温物理专业,最初成立的研发团队中,连一个齿轮技术专家都没有。
仅有的资料,是哈默纳科的产品——一个结构精密紧凑,将所有细节和制造工艺啮合在一起的技术黑箱。
仅有的优势,是多年精密仪器代工制造,积累下的实践经验和机床设备。
这是当时绝大部分开始自主研发谐波减速机的中国企业,所遇到的共同困境。
刚起步的几年,绿的谐波从钻研谐波减速机齿轮啮合原理入手,用计算机制作模型进行测试,同时拆解哈默纳科的产品以了解细节。
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哈默纳科谐波减速机拆解图
2008年,哈默纳科专利年限到期,成为公开性技术,有了大量可供参考的资料。绿的谐波迅速吃透IH齿形背后的渐开线齿轮原理,结合之前对谐波减速机长达6年的深入研究,最后跳出渐开线齿轮理论,自成一派地建立拥有完全自主知识产权的齿形设计模型——P型齿。


稿源:(钛媒体APP)

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标题:减速机|中国机器人:速度与激情( 三 )


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