מפחיתי הדיוק המשמשים רובוטים תעשייתיים עולמיים הם בעצם מונופול על ידי יפן. בשנים האחרונות, למרות שיש מפחיתי קרוואנים בייצור המוני בסין, מעט חברות רובוטים מקומיות בוחרות בהם. כיום, המפחיתים בשוק הסיני מסתמכים בדרך כלל על יבוא.
▲רובוט יאסקווה היפני מקלף אפונה בסכין
כמעצמת ייצור מסורתית, מוצרי המפחיתים של גרמניה, איטליה, יפן ומדינות נוספות נמצאים בעמדה המובילה בתעשייה מבחינת חומרים, רמת עיצוב, בקרת איכות, דיוק, צפיפות הספק, אמינות וחיי שירות.
בתחום ההולכה המכנית, המפחית הוא התקן ביניים המחבר בין מקור הכוח לבין המפעיל. בדרך כלל, הוא משתמש בכוח הריצה המהיר של המנוע החשמלי ומנוע הבעירה הפנימית כדי להשיג את מטרת ההאטה דרך גלגל השיניים הקטן בציר הקלט וההילוך הגדול בציר המוצא. ולהעביר יותר מומנט.
מונעת על ידי התפתחות של ציוד תעופה וחלל, רובוטיקה ורפואה, עלתה הדרישה למפחיתי דיוק בעלי ביצועים גבוהים עם מבנה פשוט וקומפקטי, כוח שידור גבוה, רעש נמוך והעברת הילוכים יציבה, ביניהם מפחיתי קרוואנים ומפחיתים הרמוניים הם מפחיתי דיוק. הם שני סוגים של מפחיתים שהם הכבדים ביותר במכונה.
מפחית הדיוק הוא מנגנון העברת כוח המשתמש בממיר מהירות הילוכים כדי להפחית את מספר הסיבובים של המנוע למספר הסיבובים הרצוי ולקבל התקן מומנט גדול יותר.
▲ מפחית נבטסקו
כיום, אין הרבה יצרנים של מפחיתים מדויקים עם ביצועים גדולים ואמינים בעולם, ורוב נתח השוק תופס על ידי חברות יפניות: מפחית הקרוואנים של Nabtesco מהווה כ-60 אחוזים, המפחית ההרמוני של Harmonica תופס כ-15. אחוז , יש גם Sumitomo Heavy Industries (SUMITOMO, שיעור לא נמצא). במיוחד בתחום הרובוטיקה, שיעור האפליקציות הוא מכריע.
Nabtesco (Nabtesco) נוצר על ידי מיזוג של שתי חברות יפניות, Teijin Seiki ו- Nabok (שייצרה את הדלת האוטומטית הראשונה של יפן ב-1956). כיצרניות של מערכות ורכיבי בקרת תנועה, שתי החברות שלטו בטכנולוגיות ליבה מתקדמות ושלטו בנתח שוק גדול בתחומי העסקים הספציפיים שלהן.
כיצרנית הגדולה בעולם של מפחיתי ציקלואידים מדויקים, Nabtesco מייצרת מפחיתים בעלי ביצועים גבוהים, מפחיתי פיר חלול ומפעילי סרוו חד-צירים ובקרים.
לציוד הדיוק המיוצר על ידה יש מומנט גבוה, קשיחות גבוהה ויכולת עומס פגיעת עומס יתר גבוהה, ובמקביל בעל דיוק גבוה ומרווח החזרה נמוך מאוד, ונמצא בשימוש נרחב בלוויינים, אנטנות מכ"ם, רובוטים תעשייתיים, מוליכים למחצה וטכנולוגיית ריתוך. ותעשיות אחרות בתחום האוטומציה.
▲ מפחית דיוק מוחל על כל מפרק של רובוט תעשייתי
Harmonic Drive Systems Inc. (בקיצור HDSI) היפנית היא מובילה בבקרת תנועה כוללת. למפחית ההרמוני המשולב של Harmonic Drive המיוצר על ידו יש את המאפיינים של משקל קל, גודל קטן, ללא הילוכים ויכולת מומנט גבוהה. הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים חדישים שונים כגון רובוטים תעשייתיים, רובוטים דמויי אדם, התקני ייצור גבישים נוזליים מוליכים למחצה, ציוד פוטו-וולטאי, מכשירים אופטיים וכלי מכונות מדויקים.
▲ מבנה פנימי של מפחית הרמוני
על מנת לכסות את תחום יחס ההפחתה הנמוך שהמפחית ההרמוני אינו יכול להשיג, מוצרי HDSI כוללים גם את המפחית ההרמוני הרמוני מסוג תיבת הילוכים פלנטרית מדויקת. תהליך העיוות הייחודי של גלגל השיניים הפנימי יכול לגרום לגלגל השיניים הפלנטרי להתחבר אליו בצורה הדוקה יותר, לבטל את התגובה, ולהשיג את שגיאת ההעברה של רמת הדיוק.
▲ מפחית פלנטרי הרמוני הרמוני
מפחית הנעה הרמונית היא מערכת הילוכים הנשענת על מחולל גלים כדי לייצר דפורמציה אלסטית הניתנת לשליטה של גלגלי שיניים גמישים ורשתות עם גלגלי שיניים קשיחים להעברת תנועה וכוח מההתחלה.
Sumitomo SUMITOMO היפנית היא יצרנית מכונות בנייה תחת קבוצת Sumitomo, אחת מ-500 החברות המובילות בעולם עם היסטוריה של יותר מ-400 שנה. לאחר שמוצרי Sumitomo פיתחו את המחפר ההידראולי הראשון עם טכנולוגיה משלו בשנת 1967, Sumitomo פעילה כיום בכל רחבי העולם. צללית של מחפר הידראולי.
מפחית Sumitomo כולל סוגים שונים של מפחית, כגון Sumitomo מפחית הילוכים סליל גדולים, Sumitomo מפחית הילוכים פלנטריים, Sumitomo מפחית הילוכים סליליים, Sumitomo מפחית הילוכים תולעת, ועוד. חיכוך מתגלגל מסוג שרוול, למשטח הרשת אין הזזה יחסית, ויעילות ההפחתה בשלב הראשון יכולה להגיע ל-94 אחוז.
02
כפסגת תעשיית המכונות המדויקות, הסף הטכני של המפחית גבוה מאוד. מפחית קרוואנים מורכב לחלוטין מרכיבים וגלגלי שיניים בעלי דיוק גבוה שמתחברים זה לזה. טכנולוגיית זיהוי מדויק מציבה דרישות גבוהות במיוחד.
רוב המחקר והפיתוח של ארגונים מקומיים משיגים נתונים באמצעות הנדסה לאחור, והם מודעים לכך לחלוטין אך אינם יודעים מדוע. לכן, למרות שכמה מפעלים מקומיים עשו פריצות דרך משמעותיות ברמה הטכנית, ישנם קשיים במחקר ופיתוח של מפחיתים מקומיים במונחים של תחזוקת דיוק, חיי דיוק וחיי מוצר. קשיים שונים מובילים לעקביות לקויה של מפחיתים מקומיים. יכולת שחזור נמוכה.
מצד שני, הציוד לעיבוד וייצור חלקי המפחית יקר מאוד. לדוגמה, מחיר היחידה של מטחנת השטח של Megale הוא קרוב ל-10 מיליון יואן. ללא תמיכת ייצור מספקת, עלות ההפחתה של הציוד היא גבוהה להחריד.
העלות של מפחיתי דיוק מקומיים גבוהה מזו של מתחרים זרים, אך הביצועים שלהם גרועים יותר משל המתחרים שלהם. כמובן שהיקף המכירות לא טוב, ואי אפשר להגיע ליתרונות גודל ורווחיות. ללא רווח, ללא אצוות, לא יהיו מספיק משאבים לביצוע שיפור טכנולוגי, חקר ומחקר ופיתוח, ולא תהיה דרך ליצור בקרת איכות, ולא תהיה דרך לשפר את הטכנולוגיה והביצועים.
כיום, ישנם שני סוגים עיקריים של מפחיתים המשמשים בתחום הרובוטים, האחד הוא מפחית RV והשני הוא מפחית הרמוני. ברובוטים מפרקים, מכיוון שלמפחית קרוואנים יש קשיחות ודיוק סיבוב גבוהים יותר, מפחית הקרוואנים ממוקם בדרך כלל על הבסיס, הבום, הכתף ועומסים כבדים אחרים, והמפחית ההרמוני ממוקם על האמה, פרק כף היד או היד.
עבור מפחיתי רובוטים בעלי דיוק גבוה, ליפן יש יתרון מוביל מוחלט. נכון לעכשיו, 75 אחוז ממפחיתי הדיוק בתעשיית הרובוטים העולמית נמצאים במונופול על ידי Nabtesco ו-HarmonicDrive היפניות (הידועים בדרך כלל בתור מפחיתי RV ומפחיתים הרמוניים בתעשייה), כולל ABB, FANUC, The reducers של יצרני רובוט מיינסטרים בינלאומיים כגון KUKA מסופקים על ידי שתי החברות לעיל.
על פי מקורבים בתעשייה, ABB, FANUC, Yaskawa, KUKA ויצרניות רובוט מיינסטרים בינלאומיות אחרות מספקות כולן מפחיתות משתי החברות היפניות הנ"ל, ויש להן תנאי שיתוף פעולה קפדניים מאוד עם שתי החברות, כלומר, בעת שימוש זה. שתי חברות אינן יכולות להשתמש יותר במוצרים של חברות אחרות, אחרת הקשר השיתופי יופסק.
רכיבי ליבה תמיד הגבילו את הפיתוח המהיר של רובוטים סיניים. אם אנחנו רוצים ליצור תיעוש של רובוטים, להיפטר מהאילוצים של חברות רובוטים זרות, ולזכות באוטונומיה בתחום הרובוטים, עלינו להאיץ את לוקליזציה של מפחיתים על סדר היום.
