減速機(jī)，也稱“機(jī)器人關(guān)節(jié)”，是以工業(yè)機(jī)器人為代表的高端自動(dòng)化設(shè)備的核心傳動(dòng)部件。在國(guó)產(chǎn)機(jī)器人崛起道路上，減速機(jī)的產(chǎn)業(yè)化、自動(dòng)化是非常重要的內(nèi)容。
“關(guān)節(jié)”減速機(jī)對(duì)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的重要性解析
面對(duì)勞動(dòng)力成本的高企和機(jī)器人獨(dú)有的精確、高效，中國(guó)在2013年就成為了全球最大的機(jī)器人市場(chǎng)，長(zhǎng)三角、珠三角等制造業(yè)優(yōu)勢(shì)地區(qū)跑步進(jìn)入“機(jī)器人新時(shí)代”。守著最龐大的機(jī)器人市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人并沒(méi)能近水樓臺(tái)先得月，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人只占到國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額的5%左右。
困擾我國(guó)機(jī)器人行業(yè)健康發(fā)展的瓶頸在于減速器、交直流伺服電機(jī)和控制器這三大核心零部件無(wú)法自給自足。
當(dāng)然，國(guó)內(nèi)企業(yè)在實(shí)現(xiàn)核心零部件自給自足的目標(biāo)上斗志昂揚(yáng)，也取得了不少的成績(jī)：
今年4月，蘇州綠的諧波歷時(shí)5年，終于攻克了機(jī)器人用精密減速器的生產(chǎn)技術(shù)，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；
5月，江蘇南通振康機(jī)械首批RV精密減速機(jī)出產(chǎn)，標(biāo)志著該公司已攻克RV精密減速機(jī)的設(shè)計(jì)、加工、裝配等一系列工程化技術(shù)難題，成為大陸唯一批量生產(chǎn)RV精密減速機(jī)的企業(yè)；
6月，江蘇泰隆集團(tuán)自主研發(fā)的擺線包絡(luò)精密減速器、諧波減速器、擺線鋼球減速器、輪邊馬達(dá)減速器4款高精密減速器。這4款高精密減速器突破了日本、捷克等國(guó)外技術(shù)壟斷，攻克RV機(jī)器人用減速器國(guó)際技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)機(jī)器人用精密減速機(jī)國(guó)產(chǎn)化的重大突破。
關(guān)于機(jī)器人與減速機(jī)的那些事
機(jī)器人由三大系統(tǒng)組成，分別為控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)，其中傳動(dòng)系統(tǒng)中的RV減速機(jī)是機(jī)器人的關(guān)節(jié)，如同汽車(chē)的變速箱，控制著機(jī)器人力量 輸出和操作精度，占一臺(tái)機(jī)器人成本的33%。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)。一般情況下，一臺(tái)通用機(jī)器人需 要的減速器個(gè)數(shù)為4-8套。
中國(guó)機(jī)器人聯(lián)盟提供數(shù)據(jù)顯示，未來(lái)10年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)將達(dá)到6000億元，而一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人需要4-8個(gè)關(guān)節(jié)減速機(jī)，僅機(jī)器人減速機(jī)的 市場(chǎng)就將超過(guò)千億元。一位業(yè)內(nèi)人士表示，倘若按照一臺(tái)通用機(jī)器人配置4.5套減速器推算，那么2014-2018年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人對(duì)減速器的新增需求量 分別將達(dá)到18.9萬(wàn)套、23.6萬(wàn)套、29.6萬(wàn)套、36.9萬(wàn)套、46.2萬(wàn)套。
盡管?chē)?guó)內(nèi)對(duì)機(jī)器人用減速器的需求潛力巨大，但是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)仍被外資品牌占領(lǐng)，尤其是日本的廠商，全球75%的精密減速器市場(chǎng)都被日本壟斷，國(guó) 內(nèi)只有少量的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。高工產(chǎn)研·機(jī)器人研究所(GRII)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至目前，國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)數(shù)量已超過(guò)420家，但其中研究減速器的企業(yè)只有 13家，而在RV減速器取得初步進(jìn)展的只有5家，目前的研發(fā)仍在艱難進(jìn)行中。
減速機(jī)自主化是重中之重
我們來(lái)看一下機(jī)器人成本構(gòu)成分析：
機(jī)器人成本構(gòu)成圖
減速機(jī)占比在是最高的一個(gè)單體部件，一個(gè)關(guān)節(jié)、實(shí)現(xiàn)一個(gè)動(dòng)作都需要一臺(tái)減速機(jī)來(lái)支撐。行星減速機(jī)、RV精密擺線減速機(jī)、諧波減速器作為當(dāng)前機(jī)器 人主流的減速機(jī)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求傳動(dòng)系統(tǒng)間隙小、剛度大、輸出扭矩高以及減速比大，因此采用行星排圓柱螺旋齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或結(jié)合行星排的擺線輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是 必然，但國(guó)內(nèi)對(duì)齒輪、擺線輪尤其內(nèi)輪齒圈等關(guān)鍵零部件的加工精度不能完全保證，尚不能形成批量化生產(chǎn)，目前只能?chē)?yán)重依賴進(jìn)口，嚴(yán)重制約了自主化市場(chǎng)需求， 這也直接導(dǎo)致了減速器是國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人成本居高不下的最重要因素。
因此，就目前情況而言。提供規(guī)模化且性能可靠的精密減速器部件是我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化、自主化的重中之重。
RV減速機(jī)長(zhǎng)期被日本等國(guó)外企業(yè)壟斷，導(dǎo)致中國(guó)機(jī)器人行業(yè)受制于人，研發(fā)機(jī)器人的RV高精密減速機(jī)被國(guó)家“863”計(jì)劃列為重點(diǎn)攻關(guān)課題。隨著 國(guó)家“機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器生產(chǎn)線”等重大專項(xiàng)支持力度的加大，企業(yè)研發(fā)投入的持續(xù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人部件國(guó)產(chǎn)化、自主化，大幅降低成本和定價(jià)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人規(guī)模 化應(yīng)用的時(shí)代已經(jīng)可以預(yù)期。
