作為工業(yè)機(jī)器人最為關(guān)鍵的核心零部件，減速器的產(chǎn)量對(duì)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)量影響很大。有業(yè)內(nèi)人士向記者爆料，由于日本精密減速器企業(yè)的減速器產(chǎn)量增長(zhǎng)難以滿足高速增長(zhǎng)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的需求，目前，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)初現(xiàn)供應(yīng)緊張的狀況。

據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)IFR的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量連續(xù)快速增長(zhǎng)：2014年22.5萬(wàn)臺(tái)，2015年24.8萬(wàn)臺(tái)，2016年29萬(wàn)臺(tái)。隨著工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)的快速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人用減速器市場(chǎng)需求規(guī)模也隨之增長(zhǎng)，而目前能夠生產(chǎn)精密減速器的企業(yè)卻非常有限。

減速器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域的減速器主要有兩種，一種是RV減速器，另一種是諧波減速器。

目前全球能夠提供規(guī)?；倚阅芸煽康木軠p速器生產(chǎn)企業(yè)不多，全球絕大多數(shù)市場(chǎng)份額都被日本企業(yè)占據(jù)：Nabtesco的RV減速器約占60%，Harmonic的諧波減速器約占15%，還有住友重工(SUMITOMO，未查到比例)。尤其在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用比例，是壓倒性的。業(yè)內(nèi)流傳著這么一句話，日本說(shuō)跪，全球機(jī)器人沒(méi)幾個(gè)能站著，可見(jiàn)日本在精密減速器市場(chǎng)上的絕對(duì)霸主地位，但對(duì)于全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)而言，這無(wú)疑是一種制約。

據(jù)行業(yè)人士介紹，日本的一臺(tái)精密減速器，工業(yè)機(jī)器人國(guó)際四大家族的采購(gòu)價(jià)為3~5萬(wàn)元，國(guó)內(nèi)關(guān)系好的企業(yè)采購(gòu)價(jià)約為7萬(wàn)元，關(guān)系一般的普通客戶(hù)采購(gòu)價(jià)約為12萬(wàn)元，國(guó)內(nèi)企業(yè)采購(gòu)精密減速器的成本比國(guó)際巨頭貴一倍多，這種情況，一方面影響了國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)的成長(zhǎng)，另一方面，也給國(guó)內(nèi)企業(yè)的減速器國(guó)產(chǎn)化留下了空間。

Nabtesco RV減速器

Nabtesco(納博特斯克)是2003年9月成立的，看似一個(gè)00后公司。實(shí)際上它是由帝人精機(jī)(Teijin Seiki，1944年成立)和納博克(Nabco，1956年生產(chǎn)了日本第一個(gè)自動(dòng)門(mén))這兩家日本公司強(qiáng)強(qiáng)合并組成。作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和零部件的生產(chǎn)商，這兩家公司都在其特定的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，掌握了高端核心技術(shù)，控制了很高的市場(chǎng)份額，所以Nabtesco甫一成立，就位居同行業(yè)在日本乃至全世界的首位，世界上大多數(shù)機(jī)器人制造商均從Nabtesco的專(zhuān)利RV減速器獲益并帶來(lái)成功。

Nabtesco的RV減速器，前身正是帝人精機(jī)的主流產(chǎn)品，70年代開(kāi)始作為挖掘設(shè)備驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的核心部件使用。80年代早期，應(yīng)世界主要機(jī)器人制造商要求，帝人精機(jī)改進(jìn)了RV減速器，使之更加精準(zhǔn)可靠，符合機(jī)器人制造行業(yè)的嚴(yán)格要求。取得了精密擺線針輪RV減速器專(zhuān)利后，于1986年開(kāi)始批量生產(chǎn)，從此開(kāi)始為現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)應(yīng)用進(jìn)行配套。

Harmonic Drive諧波減速器

諧波傳動(dòng)減速器（harmonic gear drive）是一種靠波發(fā)生器使柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形，并與剛性齒輪相嚙合，從頭傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。諧波傳動(dòng)減速器是由美國(guó)人Clarence Walton Musser(1909~1998-06-08)在1957年獲得發(fā)明專(zhuān)利（美國(guó)專(zhuān)利號(hào)2906143），除此之外，這位曾在美國(guó)國(guó)防部工作15年的長(zhǎng)壽發(fā)明家一生有250項(xiàng)重大發(fā)明，例如軍用無(wú)后座力步槍?zhuān)w機(jī)彈射器，水下爆炸試驗(yàn)儀器等等。

哈默納科是整體運(yùn)動(dòng)控制的領(lǐng)軍企業(yè)，其生產(chǎn)的HarmonicDrive組合型諧波減速器，具有輕量小型、無(wú)齒輪間隙、高轉(zhuǎn)矩容量等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、仿人機(jī)器人、半導(dǎo)體液晶生產(chǎn)裝置、光伏設(shè)備、光學(xué)儀器、精密機(jī)床等各種尖端領(lǐng)域。

RV減速器和諧波減速器的區(qū)別

RV減速器用于轉(zhuǎn)矩大的機(jī)器人關(guān)節(jié)，相反，諧波減速器可負(fù)載的轉(zhuǎn)矩小。一般而言，在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，RV減速器一般放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載位置，而諧波減速器則放置在小臂、腕部和手部，但是，重載機(jī)器人的所有關(guān)節(jié)都需要使用RV減速器。平均來(lái)說(shuō)，每臺(tái)機(jī)器人使用4.5臺(tái)RV減速器。他們都是少齒差嚙合，不同的是諧波里的一種關(guān)鍵齒輪是柔性的，它需要反復(fù)的高速變形，所以它比較脆弱，承載力和壽命都有限。

這兩種減速器都是微米級(jí)的加工精度，要在量產(chǎn)階段保證這樣的精度就很不容易，更別說(shuō)幾千轉(zhuǎn)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，還要高壽命。目前國(guó)內(nèi)的企業(yè)基本上能達(dá)到加工精度，但長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行就不行了。

作為工業(yè)機(jī)器人的核心零部件，減速器的質(zhì)量不穩(wěn)定，壽命不夠，機(jī)器人企業(yè)不會(huì)買(mǎi)賬，因此很多企業(yè)寧愿多花錢(qián)買(mǎi)進(jìn)口的產(chǎn)品，否則出了問(wèn)題不僅耽誤生產(chǎn)，損失更大。

減速器的國(guó)產(chǎn)化現(xiàn)狀

實(shí)現(xiàn)RV減速器國(guó)產(chǎn)化對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)具有重要意義，能極大地提高國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。然而，國(guó)內(nèi)企業(yè)卻對(duì)這塊“香餑餑”望而卻步，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)研究減速器的機(jī)器人企業(yè)只有13家，研究RV減速器的只有5家，其中，浙江恒豐泰減速器制造有限公司和南通振康焊接機(jī)電有限公司已經(jīng)攻克技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，并有少量銷(xiāo)售。秦川機(jī)床的RV減速器目前處在小批量生產(chǎn)階段，但在工藝技術(shù)問(wèn)題上仍需改進(jìn)。

此外，雙環(huán)傳動(dòng)、巨輪股份都在進(jìn)行RV減速器的研究，但目前尚未取得實(shí)質(zhì)性的結(jié)果。

RV減速器的技術(shù)難點(diǎn)在于該部件需要保證傳遞很大的扭矩，承受很大的過(guò)載沖擊，并保證預(yù)期的工作壽命，因而在設(shè)計(jì)上使用了過(guò)定位結(jié)構(gòu)，這使得零件加工精度要求極高，加工十分困難，機(jī)器人其規(guī)?；a(chǎn)的重要制約則在于加工設(shè)備和加工工藝。

但技術(shù)上的難點(diǎn)似乎還不是國(guó)產(chǎn)RV減速器企業(yè)面臨的最大問(wèn)題，最大的問(wèn)題是國(guó)內(nèi)機(jī)器人市場(chǎng)不成熟，機(jī)器人上下游產(chǎn)業(yè)鏈廠家對(duì)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)不夠。

目前，各機(jī)器人應(yīng)用企業(yè)雖然有在測(cè)試國(guó)產(chǎn)RV減速器，但由于國(guó)產(chǎn)RV減速器在扭轉(zhuǎn)剛度、傳動(dòng)精度等穩(wěn)定性和精度指標(biāo)方面差距還比較明顯，耐疲勞強(qiáng)度方面差距也比較明顯，容易磨損報(bào)廢，所以鮮有國(guó)產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)選用，普遍還依賴(lài)進(jìn)口。

跟RV減速器相比，國(guó)產(chǎn)諧波減速器的差距較小。盡管與日本產(chǎn)品在輸入轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)精度、傳動(dòng)效率等方面仍存在不小的差距，但已經(jīng)能夠滿足工業(yè)機(jī)器人的要求，基本實(shí)現(xiàn)替代進(jìn)口。在諧波減速器的自主研發(fā)方面，蘇州綠的諧波首先在2015年4月取得突破，其機(jī)器人用諧波減速器憑借高性能、壽命久、交期短的優(yōu)勢(shì)打破了日本對(duì)該技術(shù)的壟斷，在第18屆深圳國(guó)際機(jī)械工業(yè)制造展覽會(huì)上，蘇州綠的諧波的工程師告訴記者，目前蘇州綠的諧波年產(chǎn)諧波減速器6萬(wàn)套，新松、埃夫特、廣州數(shù)控等國(guó)內(nèi)知名機(jī)器人企業(yè)都是他們的客戶(hù)。此外，北京諧波傳動(dòng)技術(shù)研究所、北京中技克美諧波傳動(dòng)有限責(zé)任公司等企業(yè)也有相關(guān)的產(chǎn)品量產(chǎn)。

與國(guó)產(chǎn)減速器供應(yīng)嚴(yán)重不足形成鮮明對(duì)比的是，隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的火爆，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人對(duì)減速器的需求量快速增長(zhǎng)，據(jù)預(yù)測(cè)，2017年至2018年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人對(duì)減速器的新增需求量分別為36.5萬(wàn)套和46.3萬(wàn)套。此外，對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)保有的工業(yè)機(jī)器人按一般使用壽命8～10年計(jì)算，未來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)于精密減速器的市場(chǎng)需求將超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)，年市場(chǎng)銷(xiāo)售額將突破100億元以上。

盡管我國(guó)在減速器的國(guó)產(chǎn)化上取得了不錯(cuò)的進(jìn)展，但是在技術(shù)上仍存在著不小差距，更重要的是還未完全取得機(jī)器人企業(yè)的認(rèn)可，要想跟日本企業(yè)一起支持全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，中國(guó)減速器企業(yè)還任重而道遠(yuǎn)。