工業(yè)機(jī)器人的“三大”核心部件包括伺服電機(jī)、減速機(jī)和控制器，這也是制約我國機(jī)器人發(fā)展的重要瓶頸。本期將重點(diǎn)談一談精密減速機(jī)市場及國產(chǎn)化替代。減速機(jī)用來精確控制機(jī)器人動(dòng)作，傳輸更大的力矩。目前全球能夠提供規(guī)�；倚阅芸煽康木軠p速機(jī)生產(chǎn)企業(yè)不算多。最主流的精密減速機(jī)主要分為兩種，安裝在機(jī)座、大臂、肩膀等重負(fù)載位置的ＲＶ減速機(jī)和安裝在小臂、腕部或手部等輕負(fù)載位置的諧波減速機(jī)。日本的Ｎａｂｔｅｓｃｏ（納博特斯克）和Ｈａｒｍｏｎｉｃ（哈默納科）分別在ＲＶ減速機(jī)和諧波減速機(jī)方面處于領(lǐng)先地位。
自２０１３年以來，我國已成為全球第一大機(jī)器人市場。與此同時(shí)，國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)量也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長的趨勢。數(shù)據(jù)顯示，目前國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的市場份額僅占３０％左右，且總體而言以分布在低端市場居多，高端工業(yè)機(jī)器人依然在很大程度上依賴進(jìn)口，特別是機(jī)器人的三大核心關(guān)鍵部件：伺服電機(jī)、減速機(jī)和控制器等大部分依賴進(jìn)口。體現(xiàn)在成本上，這三大關(guān)鍵部件分別占到機(jī)器人整機(jī)成本的２５％、３５％和１５％。
本公眾號上一篇文章（詳見工業(yè)機(jī)器人伺服電機(jī)）重點(diǎn)談了電動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的市場及國產(chǎn)替代情況。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，國外品牌占據(jù)了中國交流伺服市場８０％左右的市場份額。目前，國內(nèi)一些核心零部件企業(yè)正在不斷加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)。在機(jī)床和機(jī)械手等自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用中，國產(chǎn)伺服系統(tǒng)的進(jìn)口替代正在加速進(jìn)行。
同樣作為工業(yè)機(jī)器人三大核心關(guān)鍵部件之一，減速機(jī)是技術(shù)壁壘最高的關(guān)鍵零部件。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，減速機(jī)可以分為五類：諧波齒輪減速機(jī)、擺線針輪行星減速機(jī)、ＲＶ減速機(jī)、精密行星減速機(jī)和濾波齒輪減速機(jī)。有分析認(rèn)為，在先進(jìn)機(jī)器人的動(dòng)力傳動(dòng)中，ＲＶ減速機(jī)有逐漸取代諧波減速機(jī)的趨勢。
目前全球能夠提供規(guī)�；倚阅芸煽康木軠p速機(jī)生產(chǎn)企業(yè)不算多，全球絕大多數(shù)市場份額都被日本企業(yè)占據(jù)，在工業(yè)用機(jī)器人關(guān)節(jié)上的精密減速機(jī)上，納博特斯克產(chǎn)品的全球市場占有率達(dá)６０％，特別在中／重負(fù)荷機(jī)器人上，其ＲＶ減速機(jī)市場占有率高達(dá)９０％。哈默納科的諧波減速機(jī)約占１５％，包括ＡＢＢ、ＦＡＮＵＣ和ＫＵＫＡ等國際主流機(jī)器人廠商的減速機(jī)均由納博特斯克和哈默納科這兩家公司提供。此外，比較領(lǐng)先的減速機(jī)供應(yīng)商還有日本住友重機(jī)械等。
根據(jù)工信部《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》，到２０２０年國內(nèi)機(jī)器人使用密度從目前的萬名員工２０臺左右提升至１００臺以上，未來國內(nèi)對于機(jī)器人用精密減速機(jī)市場的需求將超過１００萬臺／年。由此可見，機(jī)器人用精密減速機(jī)在國內(nèi)將有很大的發(fā)展空間。
在１１月上旬的上海ＲＳ機(jī)器人展期間，我們就工業(yè)機(jī)器人精密減速機(jī)產(chǎn)品分別采訪了上海納博特斯克傳動(dòng)設(shè)備有限公司銷售部營銷總監(jiān)宋杰先生、哈默納科（上海）商貿(mào)有限公司銷售總監(jiān)白澤直巳先生和住友重機(jī)械減速機(jī)（中國）有限公司ＭＣＤ產(chǎn)品總監(jiān)橋本研也先生。
國外著名工業(yè)機(jī)器人用減速機(jī)生產(chǎn)企業(yè)
１．納博特斯克
納博特斯克成立于２００３年９月，由帝人精機(jī)（ＴｅｉｊｉｎＳｅｉｋｉ，１９４４年成立）和納博克（Ｎａｂｃｏ，１９５６年生產(chǎn)了日本第一個(gè)自動(dòng)門）兩家日本公司強(qiáng)強(qiáng)合并組成。作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和零部件的生產(chǎn)商，這兩家公司都在其特定的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，掌握了高端核心技術(shù)，控制了很高的市場份額，所以Ｎａｂｔｅｓｃｏ一成立，就位居同行業(yè)在日本乃至全世界的首位，世界上大多數(shù)機(jī)器人制造商均從Ｎａｂｔｅｓｃｏ的****ＲＶ減速機(jī)獲益并帶來成功。
日本納博特斯克的精密減速機(jī)產(chǎn)品是一種專為工業(yè)機(jī)器人定制的本體核心部件。自１９８５年發(fā)明至今，其生產(chǎn)的精密減速機(jī)轉(zhuǎn)矩大且精度高，高剛性且抗震性強(qiáng)，尤其產(chǎn)品質(zhì)量保障期超長。
２０１５年２月，日本納博特斯克株式會社與上海機(jī)電的全資子公司上海電氣液壓氣動(dòng)有限公司合資設(shè)立納博特斯克（中國）精密機(jī)器有限公司（納博精機(jī)），股比為６７：３３，從事機(jī)器人精密減速機(jī)的生產(chǎn)。２０１６年１月，精密減速機(jī)產(chǎn)品正式投入生產(chǎn)。
據(jù)納博特斯克最新消息，作為在全球工業(yè)機(jī)器人用精密減速機(jī)領(lǐng)域占有優(yōu)勢地位的廠商，納博特斯克的精密減速機(jī)生產(chǎn)能力從２０１８～２０２０年將會積極穩(wěn)步增長。由于以中國為中心的自動(dòng)化需求的增加，伴隨著汽車領(lǐng)域工業(yè)用機(jī)器人的導(dǎo)入量增加，因此可預(yù)見未來精密減速機(jī)的需求也將會持續(xù)增加。
納博特斯克提供的資料顯示，其精密減速機(jī)如今由日本的津工廠（三重縣津市）和中國常州市的納博特斯克（中國）精密機(jī)器有限公司共同生產(chǎn)，年生產(chǎn)量由２０１７年初期定時(shí)年產(chǎn)量６４萬臺，到２０１８年下期就增加到８４萬臺的投資（投資額約７０億日幣）。今后將以津工廠為對象進(jìn)行投資，以全球生產(chǎn)力于２０１９年達(dá)到１０６萬臺，２０２０年將達(dá)到１２０萬臺為目標(biāo)來增加設(shè)備投資（投資額約１９０億日幣）。
納博特斯克在１１月初的上海工博會同期的ＲＳ機(jī)器人展和１１月底東京ｉＲＥＸ２０１７國際機(jī)器人展上均展示了其精密減速機(jī)ＲＶ系列產(chǎn)品。宋杰先生表示，納博特斯克越來越重視中國市場，致力于為本土客戶提供滿足客戶需求的精密減速機(jī)產(chǎn)品。
２．哈默納科
哈默納科成立于１９７０年，是全球最大的諧波減速機(jī)生產(chǎn)商，和納博特斯克一并被稱為機(jī)器人精密減速機(jī)領(lǐng)域的兩巨頭。２０１１年１月，哈默納科在華投資成立了全資銷售子公司哈默納科（上海）商貿(mào)有限公司，主要負(fù)責(zé)其產(chǎn)品在中國大陸及香港地區(qū)的銷售、選型等技術(shù)支持以及售后服務(wù)。
哈默納科是整體運(yùn)動(dòng)控制的領(lǐng)軍企業(yè)，其生產(chǎn)的ＨａｒｍｏｎｉｃＤｒｉｖｅ組合型諧波減速機(jī)，具有輕量小型、無齒輪間隙、高轉(zhuǎn)矩容量等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、仿人機(jī)器人、半導(dǎo)體液晶生產(chǎn)裝置、光伏設(shè)備、光學(xué)儀器和精密機(jī)床等各種尖端領(lǐng)域。
為了涵蓋諧波減速機(jī)所不能做到的低減速比領(lǐng)域，哈默納科產(chǎn)品還涉及到精密行星齒輪箱型諧波減速機(jī)ＨａｒｍｏｎｉｃＰｌａｎｅｔａｒｙ。獨(dú)特的內(nèi)齒圈形變工藝，可以使得行星齒輪與其嚙合的更緊、消除背隙，已達(dá)到精密級的傳動(dòng)誤差。
諧波傳動(dòng)減速機(jī)（ｈａｒｍｏｎｉｃｇｅａｒｄｒｉｖｅ）是一種靠波發(fā)生器使柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形，并與剛性齒輪相嚙合，從頭傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。
３．住友重機(jī)械
２０世紀(jì)６０年代，住友重機(jī)械工業(yè)株式會社（ＳｕｍｉｔｏｍｏＤｒｉｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）在日本便開始了電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)的自行制造生產(chǎn)。住友重機(jī)械減速機(jī)包含各種型號減速機(jī)，如住友大型斜齒輪減速箱、住友行星齒輪減速機(jī)、住友斜齒輪減速機(jī)和住友蝸輪蝸桿減速機(jī)等。減速比大，效率高：一級傳動(dòng)減速比為９～８７，雙級傳動(dòng)減速比為１２１～５１３３，多級混合可達(dá)數(shù)萬，且針齒嚙合系套式滾動(dòng)摩擦，嚙合表面無相對滑動(dòng)，故一級減速效率達(dá)９４％。
１９９５年１０月，由住友重機(jī)械工業(yè)株式會社和住友商事株式會社共同出資在中國天津成立住友重機(jī)械減速機(jī)（中國）有限公司，并在２００１年成立上海分公司作為其產(chǎn)品在中國的銷售總部，同時(shí)在上海的松江設(shè)有維修中心。
住友重機(jī)械投放在中國市場的減速機(jī)主要是中空型的Ｃ系列和類似ＲＶ的Ｔ系列，主攻方向是系統(tǒng)集成領(lǐng)域。以及４軸、５軸的碼垛機(jī)器人領(lǐng)域，典型客戶如上海沃迪、合肥雄鷹等。
隨著納博特斯克對中國市場越來越重視，以及國內(nèi)減速機(jī)廠商的崛起，住友重機(jī)械減速機(jī)在中國的市場正在不斷受到擠壓。
４．Ｓｐｉｎｅａ公司
來自斯洛伐克的Ｓｐｉｎｅａ公司成立于１９９４年，致力于高精密軸承減速機(jī)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，在全世界最大的軸承減速機(jī)生產(chǎn)商中排名４位。Ｓｐｉｎｅａ是全球同類產(chǎn)品中惟一的歐洲生產(chǎn)商。
Ｓｐｉｎｅａ減速機(jī)有Ｔ系列（包括６０－１４０的ＴＢ小型系列，１７０－３００大型系列）、Ｅ系列、Ｈ系列以及Ｂ系列。
我們的視線回到國內(nèi)市場，我們對工業(yè)機(jī)器人用精密減速機(jī)的研究相比國外較晚，技術(shù)不成熟，與國外先進(jìn)水平存在較大差距，形成了諧波減速機(jī)和ＲＶ減速機(jī)等精密減速機(jī)不能自給自足，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。這嚴(yán)重制約了我國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，特別是在我國工業(yè)機(jī)器人逐漸產(chǎn)業(yè)化時(shí)期，工業(yè)機(jī)器人精密減速機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)突破顯得更加迫切。
國內(nèi)著名工業(yè)機(jī)器人用減速機(jī)生產(chǎn)企業(yè)
ＲＶ減速機(jī)廠家
１．秦川機(jī)床集團(tuán)有限公司
齒輪加工、精密制造兩大優(yōu)勢是秦川機(jī)床集團(tuán)有限公司（原名秦川機(jī)床廠）進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)減速機(jī)領(lǐng)域的重要支撐。秦川機(jī)床曾承擔(dān)了國家８６３項(xiàng)目——機(jī)器人用減速機(jī)，２００９年公司在此基礎(chǔ)上更新涉及、改進(jìn)工藝，奠定了本次技改項(xiàng)目的技術(shù)基礎(chǔ)。
２００９年，秦川機(jī)床關(guān)注到工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，成立了機(jī)器人項(xiàng)目小組專門研究機(jī)器人項(xiàng)目。工業(yè)機(jī)器人的核心在于關(guān)鍵零部件的突破，其中涉及很多技術(shù)和工藝難點(diǎn)，需要一個(gè)公司長期的積累和對零件透徹的分析。經(jīng)過深思熟慮，秦川機(jī)床決定對機(jī)器人整機(jī)的研究聚焦到核心關(guān)鍵部件——關(guān)節(jié)減速機(jī)上，放到了對其中每一個(gè)零件的研究上。據(jù)悉，秦川機(jī)床的產(chǎn)品的傳動(dòng)精度等關(guān)鍵指標(biāo)與國外水平接近，能夠滿足用戶對性能指標(biāo)的要求。
２．恒豐泰精密機(jī)械股份有限公司
恒豐泰精密機(jī)械股份有限公司在２００６年開始研制第一臺ＣＯＲＴ活齒技術(shù)精密減速機(jī)，承擔(dān)國家“十二五”８６３計(jì)劃“工業(yè)機(jī)器人高精度高效率減速機(jī)工程化研究”課題。２０１３年研制出７種型號ＣＯＲＴ精密減速機(jī)系列樣機(jī)。
恒豐泰ＲＶ減速機(jī)已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段，是國產(chǎn)ＲＶ減速機(jī)研制較為成熟的廠商。截至目前，恒豐泰擁有與減速機(jī)相關(guān)的大量發(fā)明****，其部分型號產(chǎn)品已經(jīng)在埃夫特、蘇州博實(shí)等本體企業(yè)中得到應(yīng)用驗(yàn)證。
３．山東帥克機(jī)械制造股份有限公司
山東帥克機(jī)械制造股份有限公司成立于２００５年６月２９日，主要從事大型農(nóng)業(yè)裝備核心部件植保機(jī)、插秧機(jī)、青貯機(jī)、脫粒機(jī)、秸稈還田機(jī)、汽車配件、工程機(jī)械配件、離合器總成、工業(yè)機(jī)器人（焊接、切割、搬運(yùn)、碼垛、噴漆及機(jī)床上下料）、諧波減速機(jī)、ＲＶ減速機(jī)和機(jī)器人系統(tǒng)集成設(shè)備等產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)銷售。擁有工業(yè)機(jī)器人及關(guān)鍵核心零部件（諧波減速機(jī)、ＲＶ減速機(jī)）的研發(fā)制造技術(shù)，在國內(nèi)排列前茅，達(dá)到國內(nèi)首創(chuàng)、世界先進(jìn)水平。該公司是“中國農(nóng)機(jī)零部件協(xié)會副會長單位” ，“中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟協(xié)會理事單位”。
４．南通振康機(jī)械有限公司
南通振康機(jī)械有限公司創(chuàng)始于１９９３年，２０１０年敏銳地意識到未來機(jī)器人市場巨大的潛力，有重點(diǎn)選擇了開發(fā)機(jī)器人中的核心部件——ＲＶ減速機(jī)和啟動(dòng)關(guān)節(jié)的動(dòng)力部件伺服電機(jī)。當(dāng)年，公司投入３０００多萬元人民幣，引進(jìn)了德國先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備，并借助西安微電機(jī)研究所等高�？蒲性核_發(fā)出了第一代、第二代關(guān)節(jié)，精密伺服電機(jī)也同步研發(fā)。
５．武漢市精華減速機(jī)制造有限公司
２０１４年７月，武漢產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所出具檢驗(yàn)報(bào)告，顯示武漢市精華減速機(jī)制造有限公司自主研發(fā)的一種精密減速機(jī)指標(biāo)合格，這意味著湖北省在工業(yè)機(jī)器人核心部件研發(fā)上取得突破。據(jù)媒體報(bào)道，當(dāng)時(shí)這一產(chǎn)品的售價(jià)比日企低３０％以上，安徽埃夫特等國內(nèi)多家機(jī)器人企業(yè)表現(xiàn)出濃厚的興趣。
精華產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于紡織、印染、輕工、食品、冶金、礦山、石油、化工、建筑、運(yùn)輸、機(jī)械等各行業(yè)的傳動(dòng)、驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，產(chǎn)品系列齊全，有擺線針輪減速機(jī)、微型擺線針輪減速機(jī)、蝸輪蝸桿減速機(jī)、齒輪減速機(jī)、無級變速機(jī)和調(diào)速電機(jī)。
精華技術(shù)研究所，已與國內(nèi)多所高校及科研機(jī)構(gòu)在研發(fā)、制造領(lǐng)域內(nèi)開展合作，共同研發(fā)高性能的減速機(jī)系列產(chǎn)品，取得了具有前瞻性的科研成果，減速機(jī)在使用壽命、承載能力、材料工藝、產(chǎn)品精度等多個(gè)方面的性能得到了極大提高。
諧波減速機(jī)廠家
１．北京諧波傳動(dòng)技術(shù)研究所
北京諧波傳動(dòng)技術(shù)研究所成立于１９８３年，具有長期的關(guān)于諧波齒輪傳動(dòng)技術(shù)的研發(fā)及為用戶服務(wù)的豐富經(jīng)驗(yàn)，是從事諧波傳動(dòng)及特種傳動(dòng)技術(shù)的研發(fā)銷售的專業(yè)化企業(yè)，主要研發(fā)、銷售標(biāo)準(zhǔn)諧波減速機(jī)、諧波傳動(dòng)組件及按用戶所需設(shè)計(jì)非標(biāo)電機(jī)套裝。
經(jīng)過多年的研發(fā)實(shí)踐，于１９９３年編寫制定了“諧波傳動(dòng)減速機(jī)國家標(biāo)準(zhǔn)”，目前已形成包括ＸＢ１系列諧波減速機(jī)、ＸＢ２系列諧波減速機(jī)和ＸＢ２系列諧波減速機(jī)等整機(jī)及組件產(chǎn)品體系，可以滿足用戶的各種需求。
２．北京中技克美諧波傳動(dòng)有限責(zé)任公司
北京中技克美諧波傳動(dòng)有限責(zé)任公司成立于１９９４年１２月９日，是國家科技部批準(zhǔn)的國家諧波傳動(dòng)技術(shù)研究推廣中心和諧波傳動(dòng)國家重點(diǎn)工業(yè)性試驗(yàn)基地，是我國第一個(gè)專業(yè)從事諧波傳動(dòng)技術(shù)設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)的高新技術(shù)實(shí)業(yè)公司。
公司產(chǎn)品主要有以下四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列：ＸＢ１單級諧波傳動(dòng)減速機(jī)和組件、ＸＢ２內(nèi)嚙復(fù)波諧波傳動(dòng)減速機(jī)和組件、ＸＢ３扁平式諧波傳動(dòng)減速機(jī)和組件、ＸＢＦ相位調(diào)節(jié)器用諧波傳動(dòng)減速機(jī)和組件，年產(chǎn)已達(dá)萬臺套。
３蘇州綠的諧波傳動(dòng)科技有限公司
蘇州綠的諧波傳動(dòng)科技有限公司是一家從事精密諧波傳動(dòng)裝置的研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的專業(yè)化公司，主要的生產(chǎn)和檢驗(yàn)均采用目前世界一流的先進(jìn)設(shè)備。蘇州綠的諧波傳動(dòng)科技有限公司技術(shù)力量雄厚，匯集了國內(nèi)、外多名頂尖學(xué)者，擁有自己的研發(fā)中心，在諧波傳動(dòng)領(lǐng)域已擁有多項(xiàng)國家發(fā)明****和實(shí)用新型****，是國家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)器人用諧波齒輪減速機(jī)》的主要編制起草方。
目前，蘇州綠的諧波傳動(dòng)科技有限公司的諧波減速機(jī)已經(jīng)在國產(chǎn)機(jī)器人上面有廣泛應(yīng)用。
國務(wù)院印發(fā)的《中國制造２０２５》提出，“突破機(jī)器人本體、減速機(jī)、伺服電機(jī)、控制器、傳感器與驅(qū)動(dòng)器等關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)制造等技術(shù)瓶頸”。
工信部部長苗圩在２０１７世界機(jī)器人大會開幕式上發(fā)表致辭，他表示，近五年我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)�；颈３郑玻埃ヒ陨显鏊伲衲辏薄吩路莨采a(chǎn)工業(yè)機(jī)器人７．１６萬臺，同比增長５７％。工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，成長起來一批創(chuàng)新能力強(qiáng)的優(yōu)秀企業(yè)，初步形成了一批各具特色的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。
此前，苗圩在回答媒體記者提問時(shí)表示，到２０２０年中國計(jì)劃培育３至５家具有國際競爭力的龍頭企業(yè)和８～１０個(gè)配套產(chǎn)業(yè)集群，高端機(jī)器人方面國產(chǎn)機(jī)器人占到４５％左右市場。
近年來，一些國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)開始在工業(yè)機(jī)器人用精密減速機(jī)領(lǐng)域發(fā)力研發(fā)和制造，上海機(jī)電、秦川機(jī)床、恒豐泰、帥克機(jī)械和精華減速機(jī)等公司已經(jīng)開始量產(chǎn)ＲＶ減速機(jī)，盡管與日本企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品在性能方面仍存在一定差距，但國內(nèi)已有可替代產(chǎn)品。相較于ＲＶ減速機(jī)，國產(chǎn)諧波減速機(jī)的差距相對較小，有些企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。