Peredam presisi untuk robot industri di seluruh dunia pada dasarnya dimonopoli oleh Jepang. Meskipun peredam RV telah diproduksi secara massal-di Tiongkok dalam beberapa tahun terakhir, hanya sedikit perusahaan robot dalam negeri yang mengadopsinya. Saat ini, pasar Tiongkok umumnya bergantung pada impor untuk produk reduksi.
Gambar
▲ Robot Yaskawa Jepang sedang mengiris kacang polong
Sebagai pusat manufaktur tradisional, produk peredam dari negara-negara seperti Jerman, Italia, dan Jepang memimpin industri dalam hal bahan, desain, kontrol kualitas, presisi, kepadatan daya, keandalan, dan masa pakai.
Gambar
Dalam bidang transmisi mekanis, reduksi merupakan perantara yang menghubungkan sumber tenaga dan aktuator. Mereka biasanya mengurangi kecepatan-tenaga berkecepatan tinggi dari motor listrik dan mesin pembakaran internal dengan menyatukan roda gigi kecil pada poros masukan dengan roda gigi besar pada poros keluaran, sehingga mentransmisikan torsi lebih besar.
Gambar
Didorong oleh perkembangan ruang angkasa, robotika, dan perangkat medis, terdapat peningkatan permintaan akan-pereduksi presisi berperforma tinggi dengan struktur sederhana dan kompak, transmisi daya tinggi, kebisingan rendah, dan transmisi lancar. Peredam RV dan peredam harmonik adalah dua jenis peredam presisi yang paling penting.
Gambar
Peredam presisi adalah mekanisme transmisi tenaga yang menggunakan pengubah kecepatan roda gigi untuk menurunkan kecepatan putaran motor ke kecepatan yang diinginkan dan menghasilkan torsi yang tinggi.
Gambar
▲ Peredam Nabtesco
Saat ini, hanya ada sedikit produsen peredam presisi global yang dapat memberikan{0}}performa berskala besar dan andal. Sebagian besar pangsa pasar dipegang oleh perusahaan-perusahaan Jepang: peredam RV Nabtesco menyumbang sekitar 60%, peredam harmonik Harmonica menyumbang sekitar 15%, dan Sumitomo Heavy Industries (SUMITOMO; persentasenya tidak diketahui). Penerapannya di bidang robotika sangat luar biasa.
Gambar
▲ Pembongkaran Struktur Internal Peredam Presisi
Nabtesco dibentuk melalui penggabungan dua perusahaan Jepang, Teijin Seiki dan Nabco (yang memproduksi pintu otomatis pertama di Jepang pada tahun 1956). Sebagai produsen sistem dan komponen kendali gerak, kedua perusahaan memiliki teknologi inti yang canggih di bidang bisnis spesifik mereka dan menguasai pangsa pasar yang signifikan.
Gambar
Sebagai produsen peredam sikloid presisi terbesar di dunia, Nabtesco memproduksi peredam berperforma tinggi, peredam poros berongga, serta aktuator dan pengontrol servo sumbu tunggal.
Gambar
Peralatan presisi ini memiliki torsi tinggi, kekakuan tinggi, dan ketahanan terhadap beban berlebih dan guncangan yang tinggi, sekaligus menawarkan presisi tinggi dan reaksi balik yang sangat rendah. Mereka banyak digunakan dalam aplikasi otomasi industri seperti satelit, antena radar, robot industri, semikonduktor, dan teknologi pengelasan.
Gambar
▲ Peredam presisi untuk berbagai sambungan robot industri
Harmonic Drive Systems Inc. (HDSI) dari Jepang adalah perusahaan terkemuka dalam kontrol gerak terintegrasi. Peredam harmonik kombinasi Harmonic Drive-nya memiliki fitur yang ringan, ukuran kompak, serangan balik gigi nol, dan kapasitas torsi tinggi. Mereka banyak digunakan dalam berbagai aplikasi mutakhir seperti robot industri, robot humanoid, peralatan produksi kristal cair semikonduktor, peralatan fotovoltaik, instrumen optik, dan peralatan mesin presisi.
Gambar
▲ Struktur internal peredam harmonik
Untuk mengatasi rasio reduksi yang rendah di luar kemampuan peredam harmonik, lini produk HDSI juga mencakup peredam harmonik tipe planetary gearbox-yang presisi. Proses deformasi roda gigi ring internal yang unik memungkinkan penyatuan roda gigi planet yang lebih erat, menghilangkan reaksi balik, dan mencapai kesalahan transmisi yang presisi.
Gambar
▲ Roda Gigi Planet Harmonik
Peredam penggerak harmonik adalah sistem transmisi roda gigi yang menggunakan generator gelombang untuk menginduksi deformasi elastis yang dapat dikontrol pada roda gigi fleksibel, yang kemudian menyatu dengan roda gigi kaku untuk mengirimkan gerakan dan tenaga.
Gambar
▲ Roda Gigi Planet Harmonik
Sumitomo, produsen mesin konstruksi Jepang di bawah Sumitomo Group, salah satu perusahaan Fortune 500, memiliki sejarah lebih dari 400 tahun. Sejak mengembangkan ekskavator hidrolik pertamanya pada tahun 1967 menggunakan teknologinya sendiri, ekskavator hidrolik Sumitomo kini digunakan secara luas di seluruh dunia.
Gambar
▲ Peredam Sumitomo
Peredam Sumitomo mencakup berbagai model, seperti gearbox heliks besar Sumitomo, peredam roda gigi planetary Sumitomo, peredam roda gigi heliks Sumitomo, dan peredam roda gigi cacing Sumitomo. Dengan rasio reduksi yang besar dan efisiensi tinggi, sistem penyambungan gigi pin menggunakan gesekan guling tipe selongsong, sehingga menghilangkan slip relatif pada permukaan penyatuan. Efisiensi reduksi primer bisa mencapai 94%.
02
Sebagai puncak mesin presisi, reduksi memiliki persyaratan teknis yang sangat tinggi. Peredam RV seluruhnya terdiri dari-komponen berpresisi tinggi, dengan roda gigi yang saling terhubung. Hal ini memberikan tuntutan yang sangat tinggi terhadap ilmu material, peralatan pemesinan presisi, akurasi pemesinan, teknik perakitan, dan-teknologi pengujian presisi tinggi.
Gambar
Perusahaan dalam negeri seringkali melakukan penelitian dan pengembangan melalui rekayasa balik (reverse engineering), memperoleh data tanpa memahami prinsip-prinsip dasarnya. Oleh karena itu, meskipun beberapa perusahaan dalam negeri telah mencapai terobosan teknologi yang signifikan, reduksi dalam negeri menghadapi tantangan pengembangan dalam hal retensi presisi, umur presisi, dan umur produk. Tantangan-tantangan ini mengakibatkan konsistensi yang buruk dan terbatasnya kemampuan reproduksi antar produk.
Selain itu, peralatan yang digunakan untuk memproduksi komponen peredam sangatlah mahal. Misalnya, penggiling permukaan Meigler berharga hampir 10 juta RMB per unit. Tanpa volume produksi yang memadai, biaya amortisasi peralatan ini akan menjadi sangat tinggi.
Gambar
Peredam presisi dalam negeri harganya lebih mahal dibandingkan kompetitor luar negeri, namun kinerjanya lebih rendah. Tentu saja, penjualannya rendah, dan mustahil mencapai skala ekonomi dan profitabilitas. Tanpa profitabilitas dan volume, sumber daya untuk peningkatan teknologi, penelitian, dan pengembangan tidak akan mencukupi, dan tidak ada cara untuk membangun pengendalian kualitas, apalagi meningkatkan teknologi dan kinerja.
Gambar
Saat ini, ada dua jenis reduksi utama yang digunakan dalam robotika: reduksi RV dan reduksi harmonik. Pada robot artikulasi, peredam RV menawarkan kekakuan dan akurasi rotasi yang lebih besar, sehingga biasanya ditempatkan di-lokasi beban berat seperti alas, lengan atas, dan bahu, sedangkan peredam harmonik ditempatkan di lengan bawah, pergelangan tangan, atau tangan.
Gambar
Jepang merupakan pemimpin terdepan dalam-pereduksi robot berpresisi tinggi. Saat ini, 75% dari peredam presisi industri robotika global dimonopoli oleh perusahaan Jepang Nabtesco dan HarmonicDrive (umumnya dikenal di industri sebagai peredam RV dan peredam harmonik). Kedua perusahaan ini memasok peredam ke produsen robot internasional besar, termasuk ABB, FANUC, dan KUKA.
Gambar
Menurut orang dalam industri, produsen robot internasional besar seperti ABB, FANUC, Yaskawa, dan Kuka semuanya bergantung pada dua perusahaan Jepang ini untuk peredamnya. Perusahaan-perusahaan ini juga memiliki ketentuan kerja sama yang sangat ketat: mereka tidak boleh menggunakan produk dari perusahaan lain saat menggunakan produk kedua perusahaan tersebut, atau kemitraan mereka akan dihentikan.
Gambar
Komponen inti telah lama menjadi kendala bagi pesatnya perkembangan industri robotika Tiongkok. Jika kita ingin mencapai industrialisasi, melepaskan diri dari kendala perusahaan robot asing, dan mencapai kemandirian di bidang robotika, kita harus mempercepat lokalisasi reduksi.
