机器人技术

绿的谐波:引领国产谐波减速器迈向世界舞台

longhua999.com   2018年12月21日

  作为机器人谐波减速器行业龙头企业及三个国家标准主要编写起草单位,苏州绿的谐波以国际领先的产品性能和质量赢得国内外良好声誉,目前年销量位居全球第二名。

  “今年绿的谐波减速器市场仍然保持了较好的增长势头,特别是在国际市场方面取得突破,有越来越多的国外客户开始批量采购或测试绿的谐波产品,外销比例超过15%。”绿的谐波副总经理李谦在接受高工机器人的采访时表示。

  随着明年60万台/年的50亩新厂房逐步投入使用,加上现有20万台/年的产能,未来,绿的谐波的综合产能将达到80万台/年,使得用户成本、产品交期、产品质量一致性、柔性化定制等方面迈入一个新台阶。

  时间砥砺质量

  绿的谐波品牌虽然创建不到10年,但是前身及创始团队从1999年就开始从事高端精密制造,到现在有近20年制造业经验积累。绿的谐波副总经理李谦表示,虽然获得国内外良好声誉和快速发展,但绿的团队仍怀敬畏之心,专心致志做好产品,深知做高端制造业需要用时间来积累。

  

  谐波减速器虽然结构精简,但是工作过程中柔轮不断产生弹性变形,动态啮合过程数学模型非常复杂,理论上归结为复杂的数学难题。绿的谐波在发展初期,创始团队花了三年时间用于建立数学模型及创建“P”齿形设计理论体系,并通过大量的实验进行数学模型验证。正是基于完整的理论设计体系,到目前为止已开发出19大系列高达近千个品种的系列化产品,以适应于不同的应用场景。

  在一系列产品面市的背后,是绿的谐波每年高达数千万元的技术研发投入,涵盖了新材料、热处理、制造工艺等。此外,为了不断革新制造流程,逐步实现机器人自动化作业,建立严格闭环质量管理体系,绿的谐波实施MES系统和精益化数字管理,产品百分百全流程检测,至目前为止已出货的30多万台谐波减速器全部实现质量跟踪与全流程追溯管理。

  “绿的谐波出口到国外的几万台产品接近零维护,很少出现质量问题,很多客户谈到绿的谐波产品都是竖起大拇指。”李谦在表示。

  作为一家以技术研发驱动的企业,绿的谐波将有越来越多的原创技术运用于自己的产品,产品更新迭代速度进一步缩短,产品性价比进一步提高。“未来,绿的谐波将持续加大研发创新力度,通过大规模化、智能化制造等工艺手段,让用户得到更大的实惠,通过高性能产品为用户创造最大价值。”李谦说。

  具体到技术层面,绿的谐波将进一步加强以下几方面的创新研究:谐波传动啮合齿形设计、啮合过程动态仿真模拟与优化、失效机理分析、疲劳性能预测、振动噪声抑制技术,形成更加完善的谐波减速器设计体系;开发新一代材料及热处理工艺;完善和提升大规模智能制造工艺技术,注重规模化生产过程中产品的一致性和可靠性;开发谐波减速器综合性能快速测试方法,完善产品质量快速检验手段。

  新一代谐波减速器

  随着自动化产线工作节拍越来越快,对机器人等部件可靠性要求越来越高,并要求整个寿命周期免维护使用等,对谐波减速器提出了更高要求,如寿命更长、精度更高、负载更大、运行更加平稳等。为此,绿的谐波即将推出新一代具有超长寿命的N系列产品。

  据李谦介绍,绿的谐波N系列产品除具有超长的寿命以外,还具有精度高、温升小、效率高、抗冲击能力强等特性,并能为客户开发针对不同应用场景的定制化调校。

  此外,为了进一步提升产品的易用性,绿的谐波今年还推出了一体化关节模组,可以根据客户要求为其提供全部或部分关节传动组件,减轻客户设计、使用要求,降低采购门槛,节省制造成本。

  

  绿的谐波减速模组具有非常高的精度、高转矩/体积比、低温升和超紧凑尺寸,实现极低振动和平滑运行,防护等级高达IP67,可以胜任恶劣工作环境。事实上,绿的谐波模块化一体关节已经研发了五年,所需要的谐波减速器、无框力矩电机、伺服驱动器等核心组件全部由自己研发、生产,可以做到品质、交期和价格最优保证。

  

  随着各家企业纷纷推出“模块化”减速器产品,可以肯定的是,谐波减速器集成化、模块化已经进入到产品落地阶段,也成为各企业争夺市场的下一个“制高点”。

  然而,谐波减速模组的集成化并非硬件上的简单“1+1”,而是整体化设计、加工、装配、检测,其中涉及到谐波减速器、无框力矩电机、编码器、伺服驱动器等组件,模块需要更轻量化、散热更好、噪音更小、体积更小、产品性能一致性更好等要求。

  “模块化谐波减速器供应商的门槛会非常高,能够提供优质产品的只能是拥有核心技术的极少数企业。”李谦一针见血地指出。

  为解决谐波减速器和电机匹配性问题,绿的谐波成功开发出与谐波减速器匹配的超扁平结构力矩电机、结构紧凑型伺服电机、EtherCAT总线型伺服驱动器等新产品,提供传动单元整体解决方案,大大节约整机用户硬件加工、装配及测试成本,增强整机产品的一致性和可靠性。

  此外,为适应协作机器人、服务机器人、特种机器人等快速发展需求,绿的谐波适时新推出中空结构一体化谐波减速模组,融合集成有谐波减速器、超扁平力矩电机、EtherCAT总线型驱动器、绝对值中空编码器、制动器、智能传感器等,大大简化了用户安装使用时间和成本。

  “分工协作,绿的谐波作为硬件厂商专注于精密加工制造等苦活、累活,协助整机厂商个性化、定制化产品开发,使整机厂商有更多精力专注于系统控制、软件与集成应用等方面工作。”李谦如是说。

  引领国产谐波减速器迈向世界舞台

  在经历了2017年小幅度的爆发之后,一方面,谐波减速器领域迎来大量“试水者”,其中也包括一些原本做本体的机器人企业,在李谦看来,有更多的企业参与谐波减速器的研发和生产对整个产业来说是好事,因为众人拾柴火焰高,但企业一定要有自己的核心技术,注重品质,不能一味搞的价格竞争,让劣币驱除良币。

  

  而另一方面,已经实现量产的减速器企业纷纷宣布扩产,带来的是产能过剩的隐忧,有业内人士表示,明年谐波减速器市场将迎来第一轮洗牌。李谦表示,洗牌是在所难免的,正如前两年的RV市场一样,企业一窝蜂上马,但真正能够存活下来的还是少数。

  但他也认为国产谐波减速器不存在产能过剩问题,或者说品质好、性价比高的谐波减速器仍然会供不应求。“主流机器人厂商在决定使不使用一款谐波减速器时首先考虑的永远是性能和品质满不满足要求,而不是价格有多低。”

  除了面临“洗牌”危机,受整个经济大环境影响,3C电子行业疲软,再加上中美贸易摩擦等因素,导致今年国产机器人增速不达预期,国产减速器企业也不可避免地受到影响,增速有所放缓,客户对减速器各方面的要求更加苛刻。

  面对市场的变化,李谦表示,接下来绿的谐波会将主要精力集中在海外市场的开拓上。事实上,绿的谐波在国内市场已经占据超过六成的市场份额。“从2015年开始,我们陆续参加了每届的慕尼黑、芝加哥和东京三大国际机器人展会,取得了较好的效果,扩展了绿的谐波在国际上的知名度,已经有越来越多的国际客户开始大批量采购绿的谐波产品。2019年,我们力争将绿的谐波的外销比例提升到20%以上。”

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