國產(chǎn)機(jī)器人的核心零部件向來被人詬病，尤其是減速機(jī)成為制約國產(chǎn)機(jī)器人的掣肘。究竟什么是減速機(jī)，它怎樣影響著國產(chǎn)機(jī)器人的發(fā)展，本篇文章將對(duì)減速機(jī)的相關(guān)問題進(jìn)行一一介紹。
什么是減速機(jī)？
工業(yè)機(jī)器人通常執(zhí)行重復(fù)的動(dòng)作，以完成相同的工序；為保證工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中能夠可靠地完成工序任務(wù)，并確保工藝質(zhì)量，對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定位精度和重復(fù)定位精度要求很高。因此，提高和確保工業(yè)機(jī)器人的精度就需要采用RV減速器或諧波減速器。
“機(jī)器人關(guān)節(jié)”，主要是指工業(yè)機(jī)器人最重要的基礎(chǔ)部件，也是運(yùn)動(dòng)的核心部件：精密減速機(jī)。這是一種精密的動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，其利用齒輪的速度轉(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)矩的裝置，從而降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。
機(jī)器人由三大系統(tǒng)組成，分別為控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)，其中傳動(dòng)系統(tǒng)中的RV減速機(jī)是機(jī)器人的關(guān)節(jié)，如同汽車的變速箱，控制著機(jī)器人力量輸出和操作精度，占一臺(tái)機(jī)器人成本的33%。機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器要求具有傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制等特點(diǎn)。一般情況下，一臺(tái)通用機(jī)器人需要的減速器個(gè)數(shù)為4-8套。
減速機(jī)分類：
精密減速器的存在使伺服電機(jī)在一個(gè)合適的速度下運(yùn)轉(zhuǎn)，并精確地將轉(zhuǎn)速降到工業(yè)機(jī)器人各部位需要的速度，提高機(jī)械體剛性的同時(shí)輸出更大的力矩。大量應(yīng)用在關(guān)節(jié)型機(jī)器人上的減速器主要有兩類：RV減速器和諧波減速器。
相比于諧波減速器，RV減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度。因此在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置；而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部；行星減速器一般用在直角坐標(biāo)機(jī)器人上。
國產(chǎn)諧波減速機(jī)存在的問題
據(jù)了解，國產(chǎn)諧波減速機(jī)由于對(duì)生產(chǎn)工藝、檢測(cè)工藝、材料選型與配置等方面未能像日本產(chǎn)品一樣，歷經(jīng)數(shù)十年的研究與測(cè)試，因而在滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生噪音、漏油、溫升過快以及磨損壽命等不達(dá)標(biāo)。
目前，解決這些問題主要在于企業(yè)投入更大的研發(fā)和生產(chǎn)成本，好在國產(chǎn)企業(yè)基本意識(shí)到問題的存在，并針對(duì)性的解決。如噪音多是齒形問題，漏油則是密封圈問題，而溫升是摩擦問題，選配解決。至于壽命，短時(shí)間內(nèi)沒有捷徑可走，唯有通過千萬次的實(shí)驗(yàn)和改善。
減速機(jī)自主化是重中之重
RV 減速機(jī)受制于進(jìn)口，國產(chǎn)化意義重大：目前工業(yè)機(jī)器人核心零部件RV 減速機(jī)仍被國外企業(yè)壟斷，由于減速機(jī)在整個(gè)工業(yè)機(jī)器人成本占比較高，預(yù)計(jì)在30％－40％，導(dǎo)致機(jī)器人整機(jī)和部件價(jià)格居高不下，并且受到RV 減速機(jī)產(chǎn)能限制，2017 年出現(xiàn)供不應(yīng)求，嚴(yán)重制約了國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。隨著國內(nèi)企業(yè)在RV 減速機(jī)領(lǐng)域不斷突破，工業(yè)機(jī)器人本體成本有望快速下降，進(jìn)而進(jìn)一步擴(kuò)大工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，國產(chǎn)化意義重大。
根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2017年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量達(dá)到13．11 萬臺(tái)，同比增長68．10％，市場迎來快速增長期。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。國內(nèi)企業(yè)苦練內(nèi)功，專心技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，是未來發(fā)展戰(zhàn)略中的大課題。