現(xiàn)今工業(yè)機(jī)器人的先進(jìn)程度讓人嘆為觀止,尤其是那些靈動(dòng)的5軸6軸機(jī)器人,具有如此多的關(guān)節(jié),還能夠做到運(yùn)動(dòng)和指令的精確傳輸,各部位緊密配合完成復(fù)雜的工作,讓人不禁好奇它們的傳動(dòng)系統(tǒng)到底是怎樣的——你造么,全球機(jī)器人的關(guān)節(jié)用到的精密減速機(jī)幾乎都是日本造的:日本人說跪,全球機(jī)器人沒幾個(gè)能站著。。。
在科幻插畫中,機(jī)器人的關(guān)節(jié)處理向來是關(guān)鍵。七十年代日本插畫師空山基的美女機(jī)器人和人類除了皮膚外,最大的區(qū)別就是在關(guān)節(jié)結(jié)合處加了個(gè)大螺釘,細(xì)想起來各種不可行。
到了近年,在一些由真人模特PS的機(jī)器人身上,則可以觀察到關(guān)節(jié)處明顯的分割和機(jī)械結(jié)構(gòu),看上去似乎可信了很多。
那么,真正的工業(yè)機(jī)器人,關(guān)節(jié)到底是什么結(jié)構(gòu)的呢?
說起關(guān)節(jié),主要是指工業(yè)機(jī)器人最重要的基礎(chǔ)部件,也是運(yùn)動(dòng)的核心部件:精密減速機(jī)。這是一種精密的動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu),其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器,將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置,從而降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩。
諧波傳動(dòng)減速器(harmonic drive)
諧波傳動(dòng)減速器(harmonic gear drive)是一種靠波發(fā)生器使柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形,并與剛性齒輪相嚙合,從頭傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。諧波傳動(dòng)減速器是由美國人Clarence Walton Musser(1909~ 1998-06-08)在1957年獲得發(fā)明專利(美國專利號(hào)2906143),除此之外,這位曾在美國國防部工作15年的長壽發(fā)明家一生有250項(xiàng)重大發(fā)明,例如軍用無后座力步槍,飛機(jī)彈射器,水下爆炸試驗(yàn)儀器等等。
聽上去象大一個(gè)行業(yè)品類,其實(shí)harmonic drive是Harmonic Drive Systems Inc.的商標(biāo)。1960年美國USM公司首次將諧波傳動(dòng)減速器成功投入運(yùn)用,后來長谷川齒輪株式會(huì)社(Hasegawa Gear Works, Ltd.)獲得了USM的生產(chǎn)許可。1970年10月,長谷川與USM各出資50%,在東京都成立了Harmonic Drive Systems Inc.,漢譯哈默納科。八了個(gè)卦:長谷川時(shí)任社長名叫谷川齒車,機(jī)械君覺得這名字命中注定就該是做齒輪的。。。
哈默納科是整體運(yùn)動(dòng)控制的領(lǐng)軍企業(yè),其生產(chǎn)的HarmonicDrive組合型諧波減速機(jī),具有輕量小型、無齒輪間隙、高轉(zhuǎn)矩容量等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、仿人機(jī)器人、半導(dǎo)體液晶生產(chǎn)裝置、光伏設(shè)備、光學(xué)儀器、精密機(jī)床等各種尖端領(lǐng)域。
2006年1月1日哈默納科和Nabtesco的美國子公司在馬薩諸塞州成立了合資公司Harmonic Drive L.L.C.。
基本原理
為了涵蓋諧波減速機(jī)所不能做到的低減速比領(lǐng)域,產(chǎn)品還涉及到精密行星齒輪箱型諧波減速機(jī)(Harmonic Planetary)。獨(dú)特的內(nèi)齒圈形變工藝,可以使得行星齒輪與其嚙合的更緊、消除背隙,已達(dá)到精密級(jí)的傳動(dòng)誤差。
應(yīng)用領(lǐng)域
諧波齒輪減速機(jī)在航空航天、能源、航海造船、仿生機(jī)械、常用軍械、機(jī)床儀表、電子設(shè)備、礦山冶金、交通運(yùn)輸、起重機(jī)械、石油化工機(jī)械、紡織機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械以及醫(yī)療器械等方面得到日益廣泛的應(yīng)用,特別是在高動(dòng)態(tài)性能的伺服系統(tǒng)中,諧波齒輪傳動(dòng)更是顯示出其優(yōu)越性。阿波羅月球車的電驅(qū)動(dòng)車輪里的波動(dòng)齒輪就是用哈默納科的產(chǎn)品哦~~
想起德國舍弗勒軸承拍的那條廣告,少了他們,全球都得停轉(zhuǎn)。所以,沒了日本人,全球的機(jī)器人和飛機(jī)坦克也得趴下一多半。。。
良性競(jìng)爭or一哄而上
大家都聽過一個(gè)經(jīng)典段子:
有一個(gè)猶太人在加油站,第二個(gè)點(diǎn)就去開了實(shí)體店,又很賺錢,第三個(gè)猶太人開了洗車店又很賺錢,第四個(gè)人開了什么其他的服務(wù),最后名氣越來越大,最后有人在那里開了大學(xué)校,有人開了郵局什么的,最后那里很富起來。
換了中國人,第一個(gè)人開了加油站,第二個(gè)在邊上趕緊又開了一家加油站,第三個(gè)看有錢賺又開了加油站,最后大家為了攬客玩命似的降價(jià)促銷,最后大部分都虧損倒閉,鎩羽而歸,還存活的也大傷元?dú)狻?/span>
類似的案例我們聽到無數(shù),互聯(lián)網(wǎng)界創(chuàng)新也是一樣,P2P一哄而上,眾籌一哄而上,有人做游戲賺了馬上都上馬游戲,馬云做淘寶熱火朝天,馬上出來一堆商城,馬云做了余額寶又出來一堆寶。。。每個(gè)行業(yè)一旦開始有人獲益,就一定有大批人一哄而上,很快整個(gè)行業(yè)就進(jìn)入洗牌的血腥混戰(zhàn)。
而猶太人的思維方式是合作和借力,總是奔著相互帶動(dòng)人氣和流量,互補(bǔ)的方向,在另外的領(lǐng)域里頭創(chuàng)造新的機(jī)會(huì)。
在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)和我國人口老齡化進(jìn)程日益加快的情況下,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迎來一個(gè)需求快速發(fā)展的階段。據(jù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究專家羅百輝介紹,2013年中國市場(chǎng)共銷售工業(yè)機(jī)器人近3.7萬臺(tái),約占全球銷量的1/5,總銷量超過了日本,位居全球第一。預(yù)計(jì)中國有望在2016年成為全球最大的機(jī)器人市場(chǎng),保有量將超過15萬臺(tái)。連Nabtesco都計(jì)劃投資近50億日元在中國新建工廠,自2016年起投產(chǎn)制造工業(yè)機(jī)器人用的核心零部件,計(jì)劃每年產(chǎn)量10萬臺(tái),2020年達(dá)20萬臺(tái)。
機(jī)器人較高的利潤誘發(fā)了國內(nèi)制造業(yè)空前高漲的熱情,競(jìng)爭也日趨激烈。
既然做機(jī)器人關(guān)節(jié)的全球頭兩位對(duì)手公司都在合作,國內(nèi)企業(yè)與其一哄而上硬碰硬,導(dǎo)致全面惡性競(jìng)爭,不如靜心思考,象日本人那樣,努力找到自己的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和方向,專攻幾個(gè)點(diǎn)哩?從點(diǎn)突破,良性競(jìng)爭,攜手合作,路才更寬,走得更久。