目前机器人领域使用的减速器有两种,一种是RV减速器,另一种是谐波减速器。在关节型机器人中,RV减速器具有较高的刚性和旋转精度,因此RV减速器通常放置在框架、手臂和肩膀等负载较重的位置,而谐波减速器则放置在前臂、手腕或手部。对于高精度机器人减速器,日本有绝对的领先优势。目前全球机器人行业75%的精密减速器被日本Nabtesco和谐波传动(业内俗称RV减速器和谐波减速器)垄断,包括ABB、FANUC、库卡等国际主流机器人厂商的减速器,均由上述两家公司提供。其中,谐波传动在工业机器人关节领域占有15%的市场份额。
与高精度RV减速器相比,国产谐波减速器的研究和产业化引人关注。虽然国产与日系产品在输入速度、传动精度、传动效率等方面差距较大,但国内已经有替代产品,如北电谐波传动研究所、苏州绿、柯美高科等。目前,高科柯美为国内一些整机制造商(如广州数控)提供产品。
随着经济转型升级和中国人口老龄化进程加快,机器人产业发展迎来了需求快速发展阶段。据机器人产业研究专家罗百辉介绍,2013年中国销售工业机器人近3.7万台,约占全球销量的五分之一,总销量超过日本,居世界第一。预计2016年中国将成为全球最大的机器人市场,机器人数量将超过15万台。作为工业机器人的重要基础部件,随着工业机器人产量的增加,其需求量也在不断上升。
国内外著名工业机器人用减速器生产企业名单如下:上海机电上海机电股份有限公司是引领中国机电装备制造企业快速发展的大型上市公司,其母公司中国最大的装备制造集团,香港上市公司——上海电气集团股份有限公司的重要产业支柱之一,承担着机电一体化发展的重任。
上海机电股份有限公司于1992年在上海证券交易所上市(a股、b股,简称“上海机电股份有限公司”、“机电b股”,原名“尚领电气股份有限公司”、“尚领b股”、“上海电气股份有限公司”、“电气b股”)。公司业务涉及电梯制造、制冷空调设备制造、印刷包装机械制造、焊接设备制造、人造板制造、人造板制造、工程机械制造,并与美国、日本、法国等世界知名跨国公司建立了12家合资企业。所有下属的独资和合资企业都通过了全面质量管理体系(ISO9000)认证。2013年5月,上海机电以现金方式投资博纳传动51%股份,共同合作机器人项目,研发精密减速器。目前公司年销售收入110亿元。
秦川发展秦川机床集团有限公司(前身为秦川机床厂)于1965年从上海迁至陕西宝鸡。1995年8月,经国家经贸委和陕西省人民政府联合批准,以全国100家现代企业制度试点企业之一的秦川机床厂为主体,组建国有独资公司——秦川机床集团有限公司,现为国家一级重点企业。公司业务包括金属切削机床、塑料加工机械、液压系统、液压件、汽车零部件、功能件、精密齿轮(箱)、机床零件、数控系统、仪器仪表、木工机械及制品。
陕西秦川机械发展有限公司2013年实现营业收入12.85亿元,同比增长7.91%。实现净利润亏损2798.67万元。
2013年2月,公司启动了旨在整体上市的重大资产重组
绿谐苏州绿谐传动科技有限公司作为从事精密谐波传动装置研究、开发、设计和生产的专业化公司,主要生产开发机器人谐波齿轮减速器,具有高可靠性、高精度、大扭矩、大速比、小体积等特点,广泛应用于机器人、精密机械传动控制等领域,特别是对减速器有高精度、低速、大扭矩等特殊要求的工业机器人行业。绿色谐波是国家标准《机器人用谐波齿轮减速器》的主要起草人。
谐波减速器在精度和使用寿命上有很大的优势,在国内行业还是很突出的。同时,在保持高精度的情况下,绿色谐波产品的价格优势也非常明显。此外,绿色谐波在谐波传动领域拥有12项国家发明专利和19项国家实用新型专利。
南通振康南通振康焊接电机有限公司成立于1993年,是国家高新技术企业,致力于电焊机送丝机和自动埋弧焊小车的研发。拥有一大批专业从事精密机械制造的高级工程师、博士、硕士等技术人才,拥有多项专利成果。2009年,南通振康送丝机和自动埋弧焊台车再次获得江苏省高新技术产品称号。
近20年来,振康一直专注于机器人核心部件——精密电机和精密减速器的研发和生产。从最开始的打印电机,到后来的送丝机和自动焊接小车,再到现在的RV减速机,南通振康的发展重点是特种电机和精密减速机的开发。2010年,作为工业机器人传动核心部件的RV减速器和一系列交流伺服电机研制成功并投入量产。
浙江恒丰泰浙江恒丰泰以减速机和搅拌设备为主导产品,先后延伸至起重设备、铝工业设备、高效沉降槽设备、铝电解槽阳极升降机、母线提升架等机电自控一体化大型机械设备。其产品包括大型铝电解槽阳极母线提升机构,具有八个天花板,拥有国家专利,为国内首创,国际先进水平。智能DCS控制系统高效沉淀池(填补国内空白);带手动移车装置的LPB型减速器(国家专利产品),以及X系列摆线针轮减速器、LC型二级齿轮减速器、LPB、LSB型平行轴齿轮减速器、GOJ型硬齿面减速器、LFY型硬齿面减速器、CF型锥形硬齿面减速器、HR、HK、HF、HS型硬齿面减速器、M型蜗轮减速器、FL型侧入式锥齿轮减速器MB型无级变速。
恒丰泰拥有45项专利,其中技术填补了国内空白,达到国际先进水平。公司的高新技术产品被列入国家重点新产品名单和国家火炬计划。同时,国家“十二五”863重点项目“工业机器人用高精度高效减速器”于2013年9月5日通过科技部验收,填补了国内技术空白,打破了国外企业在该领域的垄断地位。
北京谐波传动技术研究所北京谐波传动技术研究所成立于1983年。在谐波齿轮传动技术的研发和服务用户方面有着长期丰富的经验。是从事谐波传动和特种传动技术研发和销售的专业化企业。主要开发和销售根据用户需求设计的标准谐波减速器、谐波传动元件和非标准电机组。
经过多年的研发实践和总结用户的意见和要求,于1993年编制制定了《谐波传动减速器国家标准》,其代号为GB/T14118-93。目前已经形成了包括XB1系列谐波减速器、XB2系列谐波减速器、XB2系列谐波减速器在内的整机及零部件产品体系,能够满足用户的多种需求。
自1991年以来,相位调节器已被开发出来,以满足印刷和包装机械的要求。机床进给机构采用快慢运动减速器,小速比(I=40-50)的谐波减速器中尝试使用新设计、新技术、新材料,以满足机械速度的要求。同时开发了I=100-20000的大速比,以满足其他机械的要求。
北京中集柯美谐波传动有限公司北京中集柯美谐波传动有限公司成立于1994年12月9日,注册资本2500万元。是科技部批准的“国家谐波传动技术研究推广中心”和“谐波传动国家重点工业试验基地”,是国内首家专业从事谐波传动技术设计、开发、生产、销售和服务的高科技工业公司。
公司产品主要包括以下四个标准系列:XB1单级谐波传动减速器及零部件、XB2内啮合复合谐波传动减速器及零部件、XB3平面谐波传动减速器及零部件、XBF相位调节器用谐波传动减速器及零部件,年产量10000套。
公司集中了国内多年从事谐波传动技术研究的专家、教授和技术人员,具有较强的技术创新能力。十年来,公司做了大量的技术创新工作,使产品结构多样化,满足了不同用户的特殊需求。主持了多项中国谐波传动科技成果,多次获得国家和部委奖励;通过与合作单位联合攻关,研制成功了世界领先的固体润滑谐波传动减速器,并成功应用于我国“神舟”系列载人飞船和卫星。
HarmonicDriveSystemsInc。(HDSI)是整体运动控制的领先企业,其谐波驱动组合谐波减速。
机器具有重量轻、体积小、无齿轮间隙、扭矩能力高等特点,广泛应用于工业机器人、人形机器人、半导体液晶生产器件、光伏设备、光学仪器、精密机床等尖端领域。为了覆盖谐波减速器无法实现的低减速比领域,HDSI产品还涉及精密行星齿轮箱式谐波减速器的谐波行星。内齿圈独特的变形工艺可以使行星齿轮与其啮合更紧密,消除侧隙,达到了精密传动误差。
2011年1月,日本HDSI公司投资设立全资销售子公司哈默纳科(上海)贸易有限公司,主要负责HDSI产品在中国大陆和香港的技术支持和售后服务。此外,哈默纳科还拥有带谐波减速器的旋转伺服执行器、驱动器等机电一体化产品,更方便客户安装调试。
纳博恩博茨克是全球最大的精密摆线针轮减速器制造商,生产高性能减速器、空心轴减速器和单轴伺服执行器和控制器。其生产的精密设备具有高扭矩、高刚性和高抗过载冲击载荷能力,以及高精度和极低的回程间隙。
2003年9月,由日本两家成功的全球性跨国公司帝人机器株式会社和纳博克株式会社合并而成的纳博特斯克公司,旨在实现公司价值最大化,实现长期增长。帝人机器株式会社和纳博克株式会社利用自己的技术实力成为了相应领域的龙头企业。作为运动控制系统和零部件的制造商,两家公司都在各自的特定业务领域控制了较高的市场份额,掌握了高端核心技术,并使其在日本乃至世界上排名第一。13年5月,上海电气宣布增资入股纳布传动。上海电气持有合资公司51%的股权,日本纳博茨克株式会社持有49%的股权。
拥有400多年历史的世界500强企业住友住友,是住友集团旗下的工程机械制造商,在全球享有盛誉。住友物产在1967年用自己的技术开发了第一台液压挖掘机,现在住友液压挖掘机活跃在世界各地。住友重机工业株式会社开始在日本自行制造电机和减速器。
住友减速机包括各种类型的减速机,如住友大锥齿轮减速机、住友行星齿轮减速机、住友锥齿轮减速机、住友蜗轮减速机等等。减速比大,效率高:一级传动减速比9~87,二级传动减速比121 ~ 5133,多级混合可达数万级。此外,由于销齿啮合,啮合面上没有相对滑动,因此初级减速效率达到94%。
1995年10月,住友重机工业株式会社和住友商事株式会社在中国天津共同出资成立了住友重机减速机(中国)有限公司。2001年,住友分公司成立,作为其产品在中国的销售总部,并在上海松江设立了维修中心。