泰興減速機(jī)2018年11月1日訊  減速器在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域是連接動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的中間裝置，通常它把電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達(dá)到減速的目的，并傳遞更大的轉(zhuǎn)矩。目前成熟并標(biāo)準(zhǔn)化的減速器有：圓柱齒輪減速器、渦輪減速器、行星減速器、行星齒輪減速器、RV減速器、擺線針輪減速器和諧波減速器。

八九十年代以來，在新興產(chǎn)業(yè)如航空航天、機(jī)器人和醫(yī)療器械等發(fā)展的推動(dòng)下，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、傳遞功率大、噪聲低、傳動(dòng)平穩(wěn)的高性能精密減速器需求加大，其中RV減速器和諧波減速器更是精密減速器中重要的兩種減速器。

HarmonicaDrive產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖

HarmonicaDriveCSF-LW系列產(chǎn)品

普通齒輪傳動(dòng)嚙合示意圖

諧波傳動(dòng)嚙合示意圖

顧名思義，行星減速器就是有三個(gè)行星輪圍繞一個(gè)太陽輪旋轉(zhuǎn)的減速器。行星減速器體積小，重量輕，承載能力高，使用壽命長，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，具有功率分流、多齒嚙合獨(dú)用的特性，是一種用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品。其性能可與其它軍品級(jí)行星減速器產(chǎn)品相媲美，卻有著工業(yè)級(jí)產(chǎn)品的價(jià)格，被應(yīng)用于廣泛的工業(yè)場合。

工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力源一般為交流伺服電機(jī)，因?yàn)橛擅}沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)，其伺服電機(jī)本身就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速，為什么工業(yè)機(jī)器人還需要減速器呢？工業(yè)機(jī)器人通常執(zhí)行重復(fù)的動(dòng)作，以完成相同的工序；為保證工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中能夠可靠地完成工序任務(wù)，并確保工藝質(zhì)量，對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定位精度和重復(fù)定位精度要求很高。因此，提高和確保工業(yè)機(jī)器人的精度就需要采用RV減速器或諧波減速器。

精密減速器在工業(yè)機(jī)器人中的另一作用是傳遞更大的扭矩。當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，一味提高伺服電機(jī)的功率是很不劃算的，可以在適宜的速度范圍內(nèi)通過減速器來提高輸出扭矩。此外，伺服電機(jī)在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)下容易發(fā)熱和出現(xiàn)低頻振動(dòng)，對(duì)于長時(shí)間和周期性工作的工業(yè)機(jī)器人這都不利于確保其精確、可靠地運(yùn)行。

精密減速器的存在使伺服電機(jī)在一個(gè)合適的速度下運(yùn)轉(zhuǎn)，并精確地將轉(zhuǎn)速降到工業(yè)機(jī)器人各部位需要的速度，提高機(jī)械體剛性的同時(shí)輸出更大的力矩。與通用減速器相比，機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器要求具有傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制等特點(diǎn)。大量應(yīng)用在關(guān)節(jié)型機(jī)器人上的減速器主要有兩類：RV減速器和諧波減速器。

相比于諧波減速器，RV減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度。因此在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置；而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部；行星減速器一般用在直角坐標(biāo)機(jī)器人上。

目前應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域的減速機(jī)主要有兩種，一種是RV減速器，另一種是諧波減速器。在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，由于RV減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度，一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置，而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部。

從成本上來說，目前全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的成本構(gòu)成，35%左右是減速器，20%左右是伺服電機(jī)，15%左右是控制系統(tǒng)，機(jī)械加工本體可能只占15%左右，其他的部分主要就是應(yīng)用?？梢钥闯?，減速器是制約機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。目前中國機(jī)器人的核心技術(shù)上還缺乏整體的突破，這導(dǎo)致我國高端裝備制造領(lǐng)域機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，只能依靠進(jìn)口RV減速器。

據(jù)估計(jì)，到2020年中國每年需要消耗190000臺(tái)機(jī)器人，到2020年實(shí)現(xiàn)機(jī)器人國產(chǎn)市場份額達(dá)50%(95000 臺(tái))，2025年實(shí)現(xiàn)機(jī)器人國產(chǎn)市場份額超70%。在未來五年，這將為中國制造商提供超過740億美元的機(jī)器人及相關(guān)服務(wù)潛在市場。隨著我國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場的快速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人用減速器市場需求規(guī)模也隨之增長。一般情況下，一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人需要的減速器個(gè)數(shù)為4-6臺(tái)。隨著未來工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心預(yù)測到2020年我國工業(yè)機(jī)器人減速器市場規(guī)模將超過40億元，未來五年復(fù)合增長率約為30%。

而據(jù)行業(yè)人士介紹，一臺(tái)精密減速器四大國際巨頭采購價(jià)為3萬元~5萬元，賣給國內(nèi)關(guān)系好的客戶約7萬元，關(guān)系一般的普通客戶約12萬元，內(nèi)資企業(yè)采購精密減速機(jī)的成本比國際巨頭貴一倍還多，可見其間的利潤差別有多大。

對(duì)于高精度機(jī)器人減速器，日本具備絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢，目前全球機(jī)器人行業(yè)75%的精密減速機(jī)被日本的Nabtesco和HarmonicDrive兩家壟斷(業(yè)界俗稱RV減速機(jī)和諧波減速機(jī))，包括ABB、FANUC、KUKA等國際主流機(jī)器人廠商的減速器均由上述兩家公司提供。其中HarmonicDrive在工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)領(lǐng)域擁有15%的市場占有率。

值得一提的是，日本納博特斯克公司從1980年代初提出RV型設(shè)計(jì)到1986年RV減速器研究獲得實(shí)質(zhì)性突破，花了6-7年時(shí)間；而國內(nèi)率先出結(jié)果的南通振康和恒豐泰花費(fèi)時(shí)間也為6-8年；可以看出，技術(shù)是沒有捷徑可走的。換句話說，國內(nèi)RV減速器現(xiàn)在的發(fā)展水平或許還停留在日本八十年代后期。

據(jù)行業(yè)內(nèi)不具名人士透露，ABB、發(fā)那科、安川、庫卡等國際主流機(jī)器人整機(jī)廠商均由以上兩家日本公司提供減速機(jī)，并且與兩家公司有著非?？量痰暮献鳁l件，即在使用這兩家公司產(chǎn)品時(shí)不能再使用別家的產(chǎn)品，否則將解除合作關(guān)系。

核心零部件一直限制著中國機(jī)器人的快速發(fā)展，中國如果想要形成機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化， 擺脫國外機(jī)器人企業(yè)的掣肘，在機(jī)器人領(lǐng)域贏得自主，必須要將減速器國產(chǎn)化加速提上日程。