減速器對機器人意味著什么?精密減速器,是一種精密的動力傳達機構,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;關節(jié)就是由它構成,每個關節(jié)都要用到不同的減速機產(chǎn)品。
六軸機器人的關節(jié)
每個關節(jié)都要用到不同的減速機產(chǎn)品
按結構不同,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。精密減速器按照結構的不同,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。
RV減速器和諧波減速器是工業(yè)機器人中使用最主要的減速器,RV減速器在先進機器人傳動中有逐漸取代諧波減速器的趨勢。世界75%的精密減速器市場被日本的HarmonicaDrive和Nabtesco占領,其中Nabtesco生產(chǎn)RV減速器,約占60%的份額,HamonicaDrive生產(chǎn)諧波減速器,約占15%的份額。RV減速機主要用于20公斤以上的機器人關節(jié),諧波用在20公斤以下機器人關節(jié)。RV減速器不像諧波減速器那樣隨著使用時間的增長,運動精度會顯著降低,在先進機器人傳動中有逐漸取代諧波減速器的趨勢。但由于RV減速機組成零件更復雜,承載強度更高,不光制造難度要比諧波減速機大,其生產(chǎn)線投資規(guī)模遠大于諧波減速機。
我國精密減速器為起步晚,逆襲挑戰(zhàn)重重。相比日本巨頭幾十年的積淀,中國的工業(yè)機器人用精密減速器研究開始較晚,技術不成熟,形成了精密減速器不能自給自足的局面,嚴重依賴進口。RV減速器需要傳遞很大的扭矩,承受很大的過載沖擊,保證預期的工作壽命,因而在設計上使用了過定位結構,加工十分困難。看似簡單的RV減速器,實則是對我國工業(yè)基礎系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。昂貴進口的通用機床不一定能生產(chǎn)出精密零部件,不是僅僅引進幾臺進口設備就可以生產(chǎn)制造出來的,沒有吃透相關材料、熱處理、工藝等是不可能生產(chǎn)出精密減速器的。國內(nèi)有部分公司在技術水平上取得了重大突破,目前也未形成較大的銷售規(guī)模。
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,新三板公司有唯一標的恒華股份,非上市公司有南通振康、恒豐泰、武漢精華、上海精華、山東帥克等,涉足諧波減速器的有非上市公司蘇州綠的諧波傳動科技有限公司、北京中技美克諧波傳動有限公司等。