國產(chǎn)減速器各路英豪談現(xiàn)狀之痛與奮起之道

時(shí)間：2019-10-08 13:01

　　在國產(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。當(dāng)前，國內(nèi)減速器被國外廠商高度壟斷，現(xiàn)階段尚處于普及期的國產(chǎn)減速機(jī)無法實(shí)現(xiàn)全面進(jìn)口替代。精密減速器到底具有哪些技術(shù)難點(diǎn)?國產(chǎn)減速器如何卯足了勁追趕?看看國產(chǎn)減速器各路英豪各有什么經(jīng)驗(yàn)之談。

　　特邀嘉賓：

　　浙江雙環(huán)傳動(dòng)機(jī)械股份有限公司 研究院院長 張靖博士

　　浙江雙環(huán)傳動(dòng)機(jī)械股份有限公司 總經(jīng)理 吳長鴻

　　浙江來福諧波傳動(dòng)股份有限公司 董事長 張杰

　　配天集團(tuán) 副總裁 徐志根

　　蘇州奇步機(jī)器人有限公司 銷售總監(jiān) 姜勤安

　　減速器對(duì)于機(jī)器人來說意味著什么?

　　減速器，是一種精密的動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，它利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)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，是一種降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩的裝置。在工業(yè)機(jī)器人所有核心零部件中，減速器最為關(guān)鍵。

　　按結(jié)構(gòu)不同，工業(yè)機(jī)器人用精密減速器可以分為五類，分別是諧波齒輪減速器、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。在精度、扭矩、剛度、傳送效率等衡量減速器的各個(gè)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最主流的工業(yè)機(jī)器人用精密減速器。

　　世界75%的精密減速器市場被日本的納博特斯克和哈默納科占領(lǐng)，其中納博特斯克生產(chǎn)RV減速器，約占60%的份額，哈默納科生產(chǎn)諧波減速器，約占15%的份額。

　　相比日本巨頭幾十年的積淀，中國的工業(yè)機(jī)器人用精密減速器研究開始較晚，技術(shù)不成熟，形成了精密減速器不能自給自足的局面，嚴(yán)重依賴進(jìn)口，因而;逆襲路上挑戰(zhàn)重重。

　　精密減速器：國產(chǎn)機(jī)器人不能缺失之痛

　　當(dāng)前，減速器價(jià)格呈下行趨勢。自納博特斯克與上海機(jī)電合資以來，隨著國際機(jī)器人在中國產(chǎn)能加大和國產(chǎn)機(jī)器人的發(fā)展，其RV減速機(jī)價(jià)格逐漸下降。再加上2016年常州工廠的投產(chǎn)，預(yù)計(jì)價(jià)格還會(huì)有進(jìn)一步下降空間。

　　據(jù)浙江雙環(huán)傳動(dòng)機(jī)械股份有限公司董事長吳長鴻了解，納博特斯克今年大概降價(jià)三次，降價(jià)幅度已達(dá)50%以上。不言而喻，國產(chǎn)減速器企業(yè)在分羹國內(nèi)市場上的難度也在不斷加大，一方面要技術(shù)過關(guān)，使得國產(chǎn)減速器從;能用達(dá)到;好用;另一方面也要想辦法降低成本。吳長鴻誠然這就是現(xiàn)狀之痛。

　　精密減速器之所以是工業(yè)機(jī)器人最重要的零部件，是因?yàn)楣I(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的核心部件;關(guān)節(jié)就是由它構(gòu)成，每個(gè)關(guān)節(jié)都要用到不同的減速機(jī)產(chǎn)品。

　　據(jù)了解，減速機(jī)的技術(shù)門檻非常之高，國內(nèi)有部分企業(yè)在技術(shù)水平上取得了重大突破，但國內(nèi)對(duì)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)，目前只能依賴進(jìn)口，嚴(yán)重制約了自主化市場需求。

　　配天集團(tuán)副總裁徐志根認(rèn)為減速器的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)在于核心零部件的加工。

　　減速器的核心部件有擺線輪、曲柄軸、針齒殼，它們的關(guān)鍵尺寸精度要求都在0.005mm以下，如何同時(shí)保證加工精度、加工效率及加工一致性，是每個(gè)減速器企業(yè)需要面臨的挑戰(zhàn)。

　　蘇州奇步機(jī)器人有限公司銷售總監(jiān)姜勤安則認(rèn)為從目前來看，減速器的技術(shù)攻破最難點(diǎn)是精度保持性。

　　姜勤安從其市場調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，很多企業(yè)生產(chǎn)出的減速器可能在出廠時(shí)能體現(xiàn)出不錯(cuò)的精度，但由于減速機(jī)內(nèi)部承受著巨大的壓力，如果沒有優(yōu)質(zhì)的材料和過硬的熱處理技術(shù)，減速器很快就會(huì)受到磨損甚至壓碎軸承，導(dǎo)致精度降低。

　　;這些問題在減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候就已經(jīng)出現(xiàn)，因而是不可能避免的。 姜勤安指出只能通過加強(qiáng)材料的辦法來減少其影響。

　　浙江來福諧波傳動(dòng)股份有限公司董事長張杰在上述觀點(diǎn)中補(bǔ)充認(rèn)為減速器有很多難點(diǎn)，諧波減速器是一個(gè)簡單又復(fù)雜的產(chǎn)品。

　　;諧波減速器雖然零件非常少，但是做起來又非常復(fù)雜。 張杰進(jìn)一步解釋，;有兩個(gè)難點(diǎn)是所有減速器都必須面對(duì)的問題。第一，壽命，壽命又分為精度壽命和產(chǎn)品壽命兩個(gè)方面;第二，精度。

　　張杰認(rèn)為影響減速器壽命和精度的原因有很多，包括但不僅限于材料、加工工藝、設(shè)備、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等。他表示來福諧波在2013年進(jìn)軍這一領(lǐng)域時(shí)，基本上掌握了最基礎(chǔ)的諧波制作工藝、漸開線齒型的設(shè)計(jì)方法、原材料的加工方式等。

　　;說實(shí)話，當(dāng)年初涉這一領(lǐng)域時(shí)，覺得諧波減速器并不是一個(gè)很難做好的產(chǎn)品。至今，我們在這領(lǐng)域耕耘三年多了，研發(fā)投入每年都超過1000萬，越發(fā)感到諧波減速器真的不是五個(gè)零件組裝在一起就夠了的。

　　張杰坦言，諧波減速器雖然是一個(gè)純機(jī)械零件，卻是個(gè)學(xué)科知識(shí)的;集大成者，其中包括的學(xué)科有材料學(xué)、物理學(xué)、動(dòng)力學(xué)、數(shù)學(xué)等等。

　　浙江雙環(huán)傳動(dòng)機(jī)械股份有限公司張靖博士的觀點(diǎn)與張杰頗為相似，他認(rèn)為技術(shù)難點(diǎn)是綜合性的，包括整機(jī)原理和核心關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)、高精度制造工藝及裝配技術(shù)、整機(jī)性能測試評(píng)價(jià)及疲勞實(shí)驗(yàn)等等，缺一不可。

　　正因?yàn)樯鲜龈黜?xiàng)難點(diǎn)導(dǎo)致國產(chǎn)減速器的一致性較差，產(chǎn)品之間可復(fù)制性低?？梢?，提供規(guī)模化且性能可靠的精密減速器部件是我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化、自主化的重中之重。精密減速機(jī)國產(chǎn)化已經(jīng)迫在眉睫，是未來發(fā)展戰(zhàn)略中的大課題。

　　逆襲路上：國產(chǎn)減速器奮起直追

　　國產(chǎn)減速器各路英豪為擺脫這份;英雄氣短，紛紛卯足了勁奮起直追，使出應(yīng)對(duì)減速器市場風(fēng)云變幻的殺手锏。

　　徐志根透露配天通過對(duì)加工工藝的不斷改進(jìn)，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了部分減速器的小批量生產(chǎn)，無論從精度、效率、溫升、可靠性上都達(dá)到了國際同類產(chǎn)品的水平。另外，配天還自行設(shè)計(jì)了減速器測試平臺(tái)。

　　在諧波減速器的突破上，張杰稱諧波減速器的趨勢必然是越來越輕，越來越小，性能越來越強(qiáng)。他表示目前企業(yè)最需要的就是;堅(jiān)持，;選擇細(xì)分領(lǐng)域做深入的研究和開發(fā)，希望在常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品之外，為一些使用不了標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的客戶提供非標(biāo)定制服務(wù)。他認(rèn)為電機(jī)和諧波減速器一體化的趨勢已經(jīng)非常明顯了。

　　有業(yè)內(nèi)人士也認(rèn)為國產(chǎn)減速器企業(yè)想在外企的老路上超越是不太可能的，除非有顛覆性的技術(shù)。因此他比較期待有顛覆性的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)替代，;電機(jī)和減速器一體化正是其中一種顛覆方式。

　　姜勤安同意電機(jī)與減速機(jī)一體化確實(shí)能讓減速器行業(yè)前進(jìn)一步，這一技術(shù)在精度，穩(wěn)定性和減重量降體積等方面都有積極作用。

　　姜勤安稱蘇州奇步研發(fā)的QB構(gòu)型減速器從結(jié)構(gòu)上優(yōu)化了內(nèi)部受力，使材料承受壓力降至RV構(gòu)型的一半，因此在對(duì)材料沒有那么高要求的情況下也能滿足所需。結(jié)構(gòu)上的合理布置使得內(nèi)部發(fā)熱小、磨損小，傳動(dòng)效率更高，載荷更大，精度也能長久保持，而更適合高轉(zhuǎn)速伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

　　姜勤安表示未來可能會(huì)出現(xiàn)精度可調(diào)結(jié)構(gòu)的減速器，即減速器在經(jīng)過數(shù)年磨損后通過調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)來恢復(fù)至出廠精度，使減速機(jī)不再是易耗品。

　　在RV減速器領(lǐng)域，吳長鴻信心滿滿地說：;其實(shí)RV并沒有外界想象的那么難研發(fā)，突破我認(rèn)為指日可待。

　　張靖預(yù)測機(jī)器人用減速器的未來趨勢肯定是高精度、高可靠性、更好的抗沖擊特性、體積更小、成本更低，機(jī)-電-控結(jié)合的模塊化。;雙環(huán)傳動(dòng)目前對(duì)以上核心技術(shù)有充分的認(rèn)識(shí)和準(zhǔn)備，我們會(huì)積極拓展新產(chǎn)品，穩(wěn)扎穩(wěn)打做好現(xiàn)在，布局未來。

　　據(jù)悉，國內(nèi)做工業(yè)機(jī)器人減速器的企業(yè)不止50家，但其中產(chǎn)品面世或者批量化生產(chǎn)的企業(yè)不過二十余家。相信隨著國內(nèi)一批秉承;實(shí)干精神的品牌企業(yè)的建立，國內(nèi)外市場將越來越開闊，我國減速器在國際市場上的競爭力也會(huì)越來越強(qiáng)，機(jī)器人核心部件生產(chǎn)和應(yīng)用將迎來黃金發(fā)展機(jī)遇期。