ตัวลดความแม่นยำผูกขาดโดยญี่ปุ่น

ตัวลดความแม่นยำที่ใช้โดยหุ่นยนต์อุตสาหกรรมทั่วโลกนั้นถูกผูกขาดโดยญี่ปุ่น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แม้ว่าจะมีการผลิตรถ RV ที่ผลิตจำนวนมากในจีน แต่บริษัทหุ่นยนต์ในประเทศเพียงไม่กี่แห่งก็เลือกใช้ ในปัจจุบัน ตัวลดขนาดในตลาดจีนมักพึ่งพาการนำเข้า

▲หุ่นยนต์ Yaskawa ของญี่ปุ่นปอกถั่วด้วยมีด
ในฐานะที่เป็นโรงไฟฟ้าการผลิตแบบดั้งเดิม ผลิตภัณฑ์ตัวลดของเยอรมนี อิตาลี ญี่ปุ่น และประเทศอื่นๆ อยู่ในตำแหน่งผู้นำในอุตสาหกรรมในด้านวัสดุ ระดับการออกแบบ การควบคุมคุณภาพ ความแม่นยำ ความหนาแน่นของพลังงาน ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งาน
ในด้านการส่งกำลังเชิงกล ตัวลดเป็นอุปกรณ์ระดับกลางที่เชื่อมต่อแหล่งพลังงานและแอคชูเอเตอร์ โดยปกติแล้ว จะใช้กำลังการวิ่งความเร็วสูงของมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์สันดาปภายในเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการชะลอความเร็วผ่านเฟืองเล็กบนเพลาอินพุตและเฟืองใหญ่บนเพลาเอาท์พุต และส่งแรงบิดได้มากขึ้น
ด้วยแรงผลักดันจากการพัฒนาด้านการบินและอวกาศ หุ่นยนต์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์ ความต้องการรีดิวเซอร์ที่มีความแม่นยำประสิทธิภาพสูงพร้อมโครงสร้างที่เรียบง่ายและกะทัดรัด กำลังส่งสูง สัญญาณรบกวนต่ำ และการส่งสัญญาณที่เสถียรจึงเพิ่มขึ้น ซึ่งในบรรดารีดิวเซอร์ RV และฮาร์มอนิกรีดิวเซอร์ก็เป็นรีดิวเซอร์ที่มีความแม่นยำเช่นกัน เป็นตัวลดสองประเภทที่หนักที่สุดในเครื่อง
ตัวลดความแม่นยำเป็นกลไกการส่งกำลังที่ใช้ตัวแปลงความเร็วเกียร์เพื่อลดจำนวนรอบของมอเตอร์เป็นจำนวนรอบที่ต้องการและรับอุปกรณ์แรงบิดที่ใหญ่ขึ้น

▲ตัวลด Nabtesco
ในปัจจุบันมีผู้ผลิตตัวลดความแม่นยำที่มีประสิทธิภาพขนาดใหญ่และเชื่อถือได้ไม่มากนักในโลก และส่วนแบ่งการตลาดส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยบริษัทญี่ปุ่น: ตัวลด RV ของ Nabtesco คิดเป็นประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ , ตัวลดฮาร์โมนิก้าของ Harmonica คิดเป็นประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ยังมี Sumitomo Heavy Industries (SUMITOMO ไม่พบสัดส่วน) โดยเฉพาะด้านหุ่นยนต์มีสัดส่วนการใช้งานล้นหลาม
Nabtesco (แนบเทสโก) เกิดจากการควบรวมกิจการของบริษัทญี่ปุ่น 2 แห่ง ได้แก่ Teijin Seiki และ Nabok (ซึ่งผลิตประตูอัตโนมัติแห่งแรกของญี่ปุ่นในปี 1956) ในฐานะผู้ผลิตระบบควบคุมการเคลื่อนไหวและส่วนประกอบ ทั้งสองบริษัทมีความเชี่ยวชาญในเทคโนโลยีหลักระดับไฮเอนด์และควบคุมส่วนแบ่งการตลาดขนาดใหญ่ในสาขาธุรกิจเฉพาะของตน
ในฐานะผู้ผลิตตัวลดไซโคลิดที่มีความแม่นยำรายใหญ่ที่สุดในโลก Nabtesco ผลิตตัวลดประสิทธิภาพสูง ตัวลดเพลากลวง และแอคทูเอเตอร์และตัวควบคุมเซอร์โวแบบแกนเดียว
อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำที่ผลิตโดยอุปกรณ์นี้มีแรงบิดสูง ความแข็งแกร่งสูง และความสามารถในการรับแรงกระแทกเกินพิกัดสูง และในขณะเดียวกันก็มีความแม่นยำสูงและระยะถอยกลับต่ำมาก และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในดาวเทียม เสาอากาศเรดาร์ หุ่นยนต์อุตสาหกรรม เซมิคอนดักเตอร์ และเทคโนโลยีการเชื่อม และสาขาอุตสาหกรรมอื่น ๆ ของระบบอัตโนมัติ

▲ตัวลดความแม่นยำถูกนำไปใช้กับแต่ละข้อต่อของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
Harmonic Drive Systems Inc. ของญี่ปุ่น (เรียกสั้นๆ ว่า HDSI) เป็นผู้นำในด้านการควบคุมการเคลื่อนไหวโดยรวม ตัวลดฮาร์มอนิกแบบรวมไดรฟ์ Harmonic ที่ผลิตโดยมีลักษณะเฉพาะของน้ำหนักเบา ขนาดเล็ก ไม่มีระยะฟันเฟือง และความจุแรงบิดสูง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาที่ทันสมัยต่างๆ เช่น หุ่นยนต์อุตสาหกรรม หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ อุปกรณ์การผลิตผลึกเหลวของเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์ เครื่องมือเกี่ยวกับแสง และเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ

▲โครงสร้างภายในของฮาร์มอนิกรีดิวเซอร์
เพื่อให้ครอบคลุมฟิลด์อัตราส่วนการลดลงต่ำที่ตัวลดฮาร์มอนิกไม่สามารถทำได้ ผลิตภัณฑ์ HDSI ยังเกี่ยวข้องกับตัวลดฮาร์มอนิกชนิดเกียร์ดาวเคราะห์ที่มีความแม่นยำ Harmonic Planetary กระบวนการเปลี่ยนรูปที่เป็นเอกลักษณ์ของเฟืองวงแหวนในสามารถทำให้เฟืองของดาวเคราะห์ประกบกันแน่นยิ่งขึ้น กำจัดฟันเฟือง และบรรลุข้อผิดพลาดในการส่งของระดับความแม่นยำ

▲ Harmonic Planetary Gears ตัวลดฮาร์มอนิกของดาวเคราะห์
Harmonic drive reducer เป็นระบบส่งกำลังเกียร์ที่อาศัยเครื่องกำเนิดคลื่นเพื่อสร้างการเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นที่ควบคุมได้ของเฟืองและตาข่ายที่ยืดหยุ่นด้วยเฟืองแข็งเพื่อส่งการเคลื่อนไหวและกำลังจากจุดเริ่มต้น
Sumitomo ของญี่ปุ่น SUMITOMO เป็นผู้ผลิตเครื่องจักรก่อสร้างภายใต้ Sumitomo Group ซึ่งเป็นหนึ่งใน 500 บริษัทชั้นนำของโลกที่มีประวัติยาวนานกว่า 400 ปี หลังจากที่ผลิตภัณฑ์ของ Sumitomo ได้พัฒนารถขุดไฮดรอลิกเครื่องแรกด้วยเทคโนโลยีของตนเองในปี 1967 ปัจจุบัน Sumitomo ก็มีการใช้งานทั่วโลก ภาพเงาของรถขุดไฮดรอลิค
ตัวลด Sumitomo รวมถึงตัวลดประเภทต่างๆเช่นตัวลดเกียร์แบบขดลวดขนาดใหญ่ของ Sumitomo, ตัวลดเกียร์ดาวเคราะห์ของ Sumitomo, ตัวลดเกียร์แบบขดลวดของ Sumitomo, ตัวลดเฟืองตัวหนอนของ Sumitomo เป็นต้นอัตราส่วนการลดลงมีขนาดใหญ่ประสิทธิภาพสูง แรงเสียดทานแบบปลอกแขน พื้นผิวที่ประกบไม่มีการเลื่อนสัมพัทธ์ และประสิทธิภาพการลดขั้นแรกสามารถเข้าถึง 94 เปอร์เซ็นต์
02
ในฐานะที่เป็นจุดสูงสุดของอุตสาหกรรมเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ เกณฑ์ทางเทคนิคของตัวลดนั้นสูงมาก ตัวลด RV ประกอบด้วยส่วนประกอบที่มีความแม่นยำสูงและเฟืองที่ประกบกันอย่างสมบูรณ์ เทคโนโลยีการตรวจจับที่แม่นยำทำให้เกิดความต้องการที่สูงมาก

การวิจัยและพัฒนาขององค์กรในประเทศส่วนใหญ่ได้รับข้อมูลผ่านการทำวิศวกรรมย้อนกลับ และพวกเขาตระหนักดีถึงสิ่งนี้แต่ไม่รู้ว่าทำไม ดังนั้น แม้ว่าองค์กรในประเทศบางแห่งจะมีความก้าวหน้าครั้งสำคัญในระดับเทคนิค แต่ก็มีความยุ่งยากในการวิจัยและพัฒนาตัวลดในประเทศในแง่ของการบำรุงรักษาความแม่นยำ อายุความแม่นยำ และอายุผลิตภัณฑ์ ความยากลำบากต่าง ๆ นำไปสู่ความสอดคล้องที่ไม่ดีของตัวลดภายในประเทศ ความสามารถในการทำซ้ำต่ำ
ในทางกลับกัน อุปกรณ์สำหรับการประมวลผลและการผลิตชิ้นส่วนของตัวลดมีราคาแพงมาก ตัวอย่างเช่น ราคาต่อหน่วยของเครื่องบดพื้นผิว Megale อยู่ที่เกือบ 10 ล้านหยวน หากไม่มีการสนับสนุนการผลิตที่เพียงพอ ค่าตัดจำหน่ายของอุปกรณ์จะสูงจนน่ากลัว
ต้นทุนของตัวลดความแม่นยำในประเทศนั้นสูงกว่าของคู่แข่งจากต่างประเทศ แต่ประสิทธิภาพนั้นแย่กว่าของคู่แข่ง แน่นอนว่าปริมาณการขายไม่ดี และเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุการประหยัดจากขนาดและความสามารถในการทำกำไร หากไม่มีกำไร หากไม่มีแบทช์ จะมีทรัพยากรไม่เพียงพอที่จะดำเนินการปรับปรุงเทคโนโลยี สำรวจ วิจัยและพัฒนา และจะไม่มีทางสร้างการควบคุมคุณภาพ และจะไม่มีทางปรับปรุงเทคโนโลยีและประสิทธิภาพ
ในปัจจุบัน มีรีดิวเซอร์หลักสองประเภทที่ใช้ในด้านหุ่นยนต์ หนึ่งคือตัวลด RV และอีกประเภทคือตัวลดฮาร์มอนิก ในหุ่นยนต์แบบประกบ เนื่องจากตัวลด RV มีความแข็งแกร่งและความแม่นยำในการหมุนสูงกว่า โดยทั่วไปตัวลด RV จะถูกวางไว้ที่ฐาน บูม ไหล่ และโหลดหนักอื่นๆ และตัวลดฮาร์มอนิกจะวางไว้ที่ปลายแขน ข้อมือ หรือมือ
สำหรับหุ่นยนต์ลดขนาดที่มีความแม่นยำสูง ญี่ปุ่นเป็นผู้นำอย่างแท้จริง ในปัจจุบัน 75 เปอร์เซ็นต์ของตัวลดความแม่นยำในอุตสาหกรรมหุ่นยนต์ทั่วโลกถูกผูกขาดโดย Nabtesco และ HarmonicDrive ของญี่ปุ่น (รู้จักกันทั่วไปในชื่อตัวลด RV และตัวลดฮาร์มอนิกในอุตสาหกรรม) รวมถึง ABB, FANUC, ตัวลดของผู้ผลิตหุ่นยนต์กระแสหลักระดับสากล เช่น KUKA ให้บริการโดยสองบริษัทข้างต้น
จากข้อมูลของคนในวงการ ABB, FANUC, Yaskawa, KUKA และผู้ผลิตหุ่นยนต์กระแสหลักระหว่างประเทศรายอื่นๆ ล้วนจัดหาตัวลดขนาดจากบริษัทญี่ปุ่นสองแห่งข้างต้น และพวกเขามีเงื่อนไขความร่วมมือที่เข้มงวดมากกับทั้งสองบริษัท กล่าวคือ เมื่อใช้สิ่งนี้ ผลิตภัณฑ์ของ บริษัททั้งสองไม่สามารถใช้ผลิตภัณฑ์ของบริษัทอื่นได้อีกต่อไป มิฉะนั้น ความสัมพันธ์แบบร่วมมือจะถูกยุติลง
ส่วนประกอบหลักจำกัดการพัฒนาอย่างรวดเร็วของหุ่นยนต์จีนมาโดยตลอด หากเราต้องการสร้างอุตสาหกรรมหุ่นยนต์ กำจัดข้อจำกัดของบริษัทหุ่นยนต์ต่างชาติ และได้รับเอกราชในด้านหุ่นยนต์ เราต้องเร่งการแปลตัวลดขนาดในวาระการประชุม