寫(xie) 在前麵

全球工業(ye) 機器人用的精密減速器基本為(wei) 日本所壟斷，最近幾年，雖然國內(nei) 也有量產(chan) 的RV減速器，但卻鮮有國產(chan) 機器人企業(ye) 選用，目前中國市場的減速器普遍依賴進口。

▲日本安川機器人揮刀削豌豆

01

作為(wei) 傳(chuan) 統的製造強國，德國、意大利、日本等國家的減速機產(chan) 品在材料、設計水平、質量控製、精度、功率密度、可靠性和使用壽命等方麵處於(yu) 行業(ye) 領先地位。

減速器在機械傳(chuan) 動領域是連接動力源和執行機構之間的中間裝置，通常它把電動機、內(nei) 燃機等高速運轉的動力通過輸入軸上的小齒輪齧合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的，並傳(chuan) 遞更大的轉矩。

在航空航天、機器人和醫療器械等發展的推動下，結構簡單緊湊、傳(chuan) 遞功率大、噪聲低、傳(chuan) 動平穩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(liang) 種減速器。

精密減速機，是一種動力傳(chuan) 達機構，其利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉數減速到所要的回轉數，並得到較大轉矩的裝置。

▲Nabtesco減速機

目前全球能夠提供規模化且性能可靠的精密減速器生產(chan) 企業(ye) 不多，絕大多數市場份額都被日本企業(ye) 占據：Nabtesco的RV減速器約占60%，Harmonica的諧波減速器約占15%，還有住友重工(SUMITOMO，未查到比例)。尤其在機器人領域的應用比例，是壓倒性的。

▲拆解精密減速機的內(nei) 部結構

Nabtesco(納博特斯克)是由帝人精機和納博克(1956年生產(chan) 了日本第一個(ge) 自動門)這兩(liang) 家日本公司強強合並組成。作為(wei) 運動控製係統和零部件的生產(chan) 商，這兩(liang) 家公司都在其特定的業(ye) 務領域，掌握了高端核心技術，控製著很大的市場份額。

作為(wei) 世界上最大的精密擺線針輪減速機製造商，Nabtesco生產(chan) 高性能減速機、中空軸減速機，以及單軸伺服執行器和控製器。

其生產(chan) 的精密設備具有高扭矩、高剛性和高耐過載衝(chong) 擊荷載能力的同時，兼有高精密和非常低的回程間隙，被廣泛應用於(yu) 衛星、雷達天線、工業(ye) 機器人、半導體(ti) 和焊接技術等工業(ye) 自動化領域。

▲工業(ye) 機器人各關(guan) 節應用精密減速機

日本Harmonic Drive Systems Inc.(簡稱HDSI)是整體(ti) 運動控製的領軍(jun) 企業(ye) ，其生產(chan) 的Harmonic Drive組合型諧波減速機，具有輕量小型、無齒輪間隙、高轉矩容量等特點，被廣泛應用於(yu) 工業(ye) 機器人、仿人機器人、半導體(ti) 液晶生產(chan) 裝置、光伏設備、光學儀(yi) 器、精密機床等各種尖端領域。

▲諧波減速器內(nei) 部結構

為(wei) 了涵蓋諧波減速機所不能做到的低減速比領域，HDSI產(chan) 品還涉及到精密行星齒輪箱型諧波減速機Harmonic Planetary。獨特的內(nei) 齒圈形變工藝，可以使得行星齒輪與(yu) 其齧合的更緊、消除背隙，已達到精密級的傳(chuan) 動誤差。

▲ Harmonic Planetary Gears諧波行星減速器

諧波傳(chuan) 動減速器是一種靠波發生器使柔性齒輪產(chan) 生可控彈性變形，並與(yu) 剛性齒輪相齧合，從(cong) 頭傳(chuan) 遞運動和動力的齒輪傳(chuan) 動係統。

▲ Harmonic Planetary Gears諧波行星減速器

日本住友SUMITOMO是擁有400多年曆史的世界500強之一的住友集團旗下的建設機械廠家，住友產(chan) 品在1967年憑借自身技術，開發研製了第一台液壓挖掘機之後，目前世界各地到處活躍著住友液壓挖掘機的身影。

▲住友減速機

住友減速機包含各種型號減速機，如住友大型斜齒輪減速箱，住友行星齒輪減速機，住友斜齒輪減速機，住友蝸輪蝸杆減速機等。減速比大，效率高，針齒齧合係套式滾動摩擦，齧合表麵無相對滑動，一級減速效率可達94%。

02

作為(wei) 精密機械工業(ye) 的一個(ge) 巔峰之作，減速機的技術門檻非常之高，RV減速機裏麵完全是由高精度的元件，齒輪相互齧合，對材料科學，精密加工裝備，加工精度，裝配技術，高精度檢測技術提出了極高的要求。

國內(nei) 企業(ye) 研發多是通過反向工程獲得數據，完全知其然而不知其所以然。所以盡管國內(nei) 有部分企業(ye) 在技術水平上取得了重大突破，但國產(chan) 減速器在精度的保持性、精度壽命和產(chan) 品壽命上都存在研發難點，各項難點導致國產(chan) 減速器的一致性較差，產(chan) 品之間可複製性低。

另一方麵，加工製造減速機零部件的設備都非常昂貴，比如美蓋勒平麵磨床，單價(jia) 折合人民幣就接近千萬(wan) 元。在沒有足夠的產(chan) 量支撐下，設備攤銷成本高得嚇人。

國產(chan) 精密減速機成本比國外競爭(zheng) 對手高，性能卻比對手差，銷量當然不好，也不可能實現規模效應，實現盈利。而沒有盈利，沒有批量就沒有足夠的資源進行技術改進探索研發，也沒有辦法形成質量控製，更沒有辦法改進技術和性能。

目前應用於(yu) 機器人領域的減速機主要有兩(liang) 種，一種是RV減速器，另一種是諧波減速器。在關(guan) 節型機器人中，由於(yu) RV減速器具有更高的剛度和回轉精度，一般將RV減速器放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置，而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部。

對於(yu) 高精度機器人減速器，日本具備絕對領先優(you) 勢，目前全球機器人行業(ye) 75%的精密減速機被日本的Nabtesco和HarmonicDrive兩(liang) 家壟斷（業(ye) 界俗稱RV減速機和諧波減速機），包括ABB、FANUC、KUKA等國際主流機器人廠商的減速器均由上述兩(liang) 家公司提供。

核心零部件一直限製著中國機器人的快速發展，如果我們(men) 想要形成機器人產(chan) 業(ye) 化， 擺脫國外機器人企業(ye) 的掣肘，在機器人領域贏得自主，必須要將減速器國產(chan) 化加速提上日程。