环球工业机器人用的严密减速器根基为日本所把持,近来几年,虽然中国也是有量产的RV减速器,但却鲜有国产机器人企业选用,现阶段中国市场的减速器遍及依靠进口。
▲日本安川机器人挥刀削豌豆
01
作为传统的制作强国,德国、意大利、日本等国度的减速机产物正在质料、设计程度、质量掌握、精度、功率密度、可靠性和使用寿命等方面处于行业领先地位。
减速器正在机械传动行业是衔接动力源和执行机构之间的中央安装,一般它把电动机、内燃机等高速运转的动力根据输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来到达减速的目标,并传送更大的转矩。
正在航空航天、机械人和医疗器械等进步的推进下,构造简朴松散、传送功率大、噪声低、传动安稳的高性能周详减速器需求加大,此中RV减速器和谐波减速器更是周详减速器中主要的两种减速器。
紧密减速机,是一种动力转达机构,其行使齿轮的速度转换器,将机电的回转数减速到所要的回转数,并获得较大转矩的装配。
▲Nabtesco减速机
现在环球可以给予规模化且性能靠得住的邃密精美减速器出产企业未几,绝大多数市场份额都被日本企业占领:Nabtesco的RV减速器约占60%,Harmonica的谐波减速器约占15%,也有住友重工(SUMITOMO,未查到比例)。尤其在机器人行业的使用比例,是压倒性的。
▲拆解细密减速机的内部结构
Nabtesco(纳博刻斯克)是由帝人精机和纳博克(1956年出产了日本第一个自动门)这两家日本公司强强归并构成。作为活动节制系统和零部件的出产商,这两家公司皆在其刻定的业务范畴,把握了高端核心技术,节制着很大的市场份额。
作为世界上最大的严密摆线针轮减速机制造商,Nabtesco出产高性能减速机、中空轴减速机,和单轴伺服执行器和控制器。
其出产的周详设备具有高扭矩、高刚性和高耐过载打击荷载才能的与此同时,兼有高周详和异常低的回程间隙,被普遍应用于卫星、雷达天线、工业机器人、半导体和焊接手艺等工业自动化范畴。

▲工业机器人各枢纽运用精细减速机
日本Harmonic Drive Systems Inc.(简称HDSI)是团体活动节制的领军企业,其出产的Harmonic Drive组合型谐波减速机,具有轻量小型、无齿轮间隙、高转矩容量等特色,被遍及应用于工业机器人、仿人机器人、半导体液晶出产安装、光伏设备、光学仪器、周详机床等各类尖端行业。
▲谐波减速器内部结构
为了涵盖谐波减速机所不克不及保证的低减速比行业,HDSI产物还涉及到周密行星齿轮箱型谐波减速机Harmonic Planetary。怪异的内齿圈形变工艺,能够使得行星齿轮与其啮合的更紧、消弭背隙,已达到周密级的传动偏差。
▲ Harmonic Planetary Gears谐波行星减速器
谐波传动减速器是一种靠波发作器使柔性齿轮发生可控弹性变形,并与刚性齿轮相啮合,重新通报活动和动力的齿轮传动系统。
▲ Harmonic Planetary Gears谐波行星减速器
日本住友SUMITOMO是具有400好多年汗青的天下500强之一的住友团体旗下的建立机器厂家,住友产物正在1967年凭仗本身手艺,开辟研制了第一台液压挖掘机以后,现正在天下各国处处活泼着住友液压挖掘机的身影。
▲住友减速机
住友减速机包括各类型号减速机,如住友大型斜齿轮减速箱,住友行星齿轮减速机,住友斜齿轮减速机,住友蜗轮蜗杆减速机等。减速比大,服从高,针齿啮合系套式滚动摩擦,啮合外表无相对滑动,一级减速服从可达94%。
02
作为邃密精美机械工业的一个顶峰之作,减速机的手艺门坎极度之高,RV减速机内里完全是由高精度的元件,齿轮互相啮合,对材料科学,邃密精美加工设备,加工精度,装配手艺,高精度检验手艺提出了极高的规定。
海内企业研发多是根据反向工程得到数据,完整只知其然,而不知其所以然。所以只管海内有一些企业正在技术水平上取得了重大突破,但国产减速器正在精度的坚持性、精度寿命和产物寿命上皆存正在研发难点,各项难点致使国产减速器的一致性较差,产物之间可复制性低。
另一方面,加工制作减速机零部件的设备皆极度高贵,例如美盖勒平面磨床,单价折合人民币就靠近千万元。正在没有充足的产量支持下,设备摊销本钱高得吓人。
国产紧密减速机本钱比外洋竞争敌手高,性能却比敌手差,销量自然欠好,还不太可能实现范围效应,实现红利。而没有红利,没有批量就没有充足的资源开展技能改良探索研发,还没有门径构成质量掌握,更没有门径改良技能和性能。
现正在应用于机械人行业的减速机主要有两种,一种是RV减速器,另一种是谐波减速器。正在枢纽型机械人中,因为RV减速器具有更高的刚度和反转展转精度,普通将RV减速器安排正在机座、大臂、肩部等重负载的位置,而将谐波减速器安排正在小臂、腕部或手部。
关于高精度机器人减速器,日本具有绝对抢先上风,今朝环球机器人行业75%的细密减速机被日本的Nabtesco和HarmonicDrive两家把持(业界俗称RV减速机和谐波减速机),包含ABB、FANUC、KUKA等国际主流机器人厂商的减速器均由以上两家公司给予。
据行业内部人士泄漏,ABB、发那科、安川、库卡等国际主流机器人整机厂商均由以上两家日本公司供应减速机,而且取两家公司拥有十分刻薄的协作前提,即在利用这两家公司产物时不可以再利用别家的产物,不则将消除协作关系。
焦点零部件一向限定着中国机器人的快速成长,假如我们想要构成机器人产业化, 解脱外洋机器人企业的掣肘,正在机器人行业博得自立,必需要将减速器国产化加快提上日程。