中國雖然是世界上最大的工業(yè)機器人使用國,但是卻因為缺乏核心技術(shù),導(dǎo)致機器人應(yīng)用成本明顯高于國外。機器人減速器、伺服電機和控制器,是機器人的三大核心零件,如果不能打破國外壟斷,那么國內(nèi)機器人企業(yè)的發(fā)展就要一直受制于人。
作為三大核心零件的減速器,目前國內(nèi)還沒有能夠提供規(guī)?;倚阅芸煽康纳a(chǎn)企業(yè)。全球75%的市場被日本兩家企業(yè)占據(jù),納博特斯克生產(chǎn)的RV減速器約占60%,哈默納科生產(chǎn)的諧波減速器約占15%。
減速器對機器人來說意味著什么?
精密減速器,是一種精密的動力傳達(dá)機構(gòu),它利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器,將電機的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝臵,從而降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩。精密減速器是工業(yè)機器人最重要的零部件,工業(yè)機器人運動的核心部件“關(guān)節(jié)”就是由它構(gòu)成,每個關(guān)節(jié)都要用到不同的減速機產(chǎn)品。
機器人精密減速器的分類
按結(jié)構(gòu)不同,工業(yè)機器人用精密減速器可以分為五類,RV減速器和諧波減速器是工業(yè)機器人最主流的精密減速器。精密減速器按照結(jié)構(gòu)的不同,可以分為諧波齒輪減速器、擺線針輪行星減速器、RV減速器、精密行星減速器和濾波齒輪減速器五類。在精度、扭矩、剛度、傳送效率等衡量減速器的各個性能指標(biāo)上,它們各有不同。其中,RV減速器和諧波減速器是工業(yè)機器人最主流的精密減速器。
兩大巨頭稱霸全球減速器市場
日本的納博特斯克1986年開始批量生產(chǎn)RV減速器,目前全球銷售400萬臺,占領(lǐng)國內(nèi)RV減速器市場的80%。作為世界上最大的精密擺線針輪減速機制造商,Nabtesco生產(chǎn)高性能減速機、中空軸減速機,以及單軸伺服執(zhí)行器和控制器。其生產(chǎn)的精密設(shè)備具有高扭矩、高剛性和高耐過載沖擊荷載能力的同時,兼有高精密和非常低的回程間隙,被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、雷達(dá)天線、工業(yè)機器人、半導(dǎo)體和焊接技術(shù)等工業(yè)自動化領(lǐng)域。
哈默納科諧波減速器,具有輕量、小型、傳動效率高、減速范圍廣、精度高等特點,被廣泛應(yīng)用于各種傳動系統(tǒng)中。哈默納科主要生產(chǎn)和銷售各種精密減速裝置,當(dāng)之無愧為整體運動控制的領(lǐng)軍企業(yè)。為了涵蓋諧波減速器不能覆蓋到的低減速比領(lǐng)域,哈默納科產(chǎn)品還開發(fā)了精密行星齒輪減速機HarmonicPlanetary。獨特的內(nèi)齒圈形變工藝,可使行星齒輪嚙合得更緊、消除背隙,從而將傳動誤差控制在精密范圍內(nèi)。
國內(nèi)企業(yè)奮力追趕,仍差距明顯
國內(nèi)涉足RV精密減速器的公司有上市公司秦川機床、上海機電、巨輪股份,雙環(huán)傳動,韶能股份。非上市公司有南通振康、恒豐泰、武漢精華、上海精華、江蘇泰隆,聚隆股份,上海奇布等。涉足諧波減速器的有蘇州綠的、北京中技美克,大族激光,來福諧波,山東帥克等。
目前,國內(nèi)一些企業(yè)在精密減速器方面的研發(fā)正在穩(wěn)步推進(jìn),浙江恒豐泰、江蘇振康、北京中技克美等都先后推出了自己的機器人關(guān)節(jié)減速器,秦川發(fā)展則在1998年就研制出了RV減速器樣機。2009年,秦川發(fā)展在原有的250AII減速器基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計和改進(jìn),使產(chǎn)品在性能、可靠性和性價比等方面更具有競爭力。
去年7月,秦川發(fā)展公告,擬投資1.94億元進(jìn)行9萬套(一期)工業(yè)機器人關(guān)節(jié)減速器“技術(shù)改造”項目建設(shè)。公司工業(yè)機器人關(guān)節(jié)減速器項目總規(guī)劃18萬套,將分期實施;其中項目(一期)預(yù)計2015年達(dá)產(chǎn)。據(jù)了解,秦川發(fā)展已獲得國家“機器人關(guān)節(jié)減速器生產(chǎn)線”重大專項支持。
另外,上海機電則通過增資控股的方式引進(jìn)國外先進(jìn)精密減速器技術(shù)。
去年4月,上海機電增資2000萬元入股的納博傳動,增資完成后,上海機電占51%股權(quán),日本納博占49%股權(quán)。而日本納博正是全球精密減速機領(lǐng)域的龍頭企業(yè),球市場占有率穩(wěn)居60%。而上海機電也因此次合作,取得納博特斯克的精密減速器在中國的代理銷售權(quán)。之后,雙方將逐步在上海建設(shè)研發(fā)生產(chǎn)基地,將在中國生產(chǎn)中低端的精密減速器。
雖說目前國內(nèi)各類通用減速器的標(biāo)準(zhǔn)系列已達(dá)數(shù)百個,基本可滿足各行業(yè)對通用減速器的需求。但是與國外相比我國減速機水平仍然有較大差距,同國外減速器行業(yè)存在的比較突出的問題是,行業(yè)整體新產(chǎn)品開發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低。要想占據(jù)更大的市場,各企業(yè)還需在技術(shù)創(chuàng)新上下苦功夫!