减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置 。在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛
你于我如阳光，但总有日落的时候
减速器在国内的潜在市场规模
据行业专家及协会资料调研在全球范围内机器人行业应用的精密减速机可分为 RV 减速机谐波减速机和 SPINEA 减速机三者的市场销售数量占比约为 40%40%20% 其中RV减速器和谐波减速器是工业机器人最主流的精密减速器
RV减速器传动比大传动效率高运动精度高回差小低振动刚性大和高可靠性等特点在关节型机器人中一般将RV减速器放置在机座大臂肩部等重负载的位置
谐波减速器传动比大外形轮廓小零件数目少且传动效率高在关节型机器人中谐波减速器一般放置在小臂腕部或手部
据估计到2020年中国每年需要消耗190000台机器人到2020年实现机器人国产市场份额达50%（95000 台）2025年实现机器人国产市场份额超70%在未来五年这将为中国制造商提供超过740亿美元的机器人及相关服务潜在市场随着我国工业机器人应用市场的快速发展工业机器人用减速器市场需求规模也随之增长一般情况下一台工业机器人需要的减速器个数为4-6台随着未来工业机器人的发展中投顾问产业研究中心预测到2020年我国工业机器人减速器市场规模将超过40亿元未来五年复合增长率约为30%
据行业人士介绍一台精密减速器四大国际巨头采购价为3万元~5万元卖给国内关系好的客户约7万元关系一般的普通客户约12万元内资企业采购精密减速器的成本比国际巨头贵一倍还多可见其间的利润差别有多大
减速器在国内的市场现状
长期以来机器人用精密减速器技术一直由美国德国日本捷克等国家掌控其中世界75%的精密减速器市场被日本的哈默纳科和纳博特斯克占领纳博特斯克生产RV减速器约占60%的份额哈默纳科生产谐波减速器约占15%的份额
从成本上来说目前全球机器人产业的成本构成35%左右是减速器20%左右是伺服电机15%左右是控制系统机械加工本体可能只占15%左右其他的部分主要就是应用可以看出减速器是制约机器人产业发展的关键因素目前中国机器人的核心技术上还缺乏整体的突破导致我国高端装备制造领域机器人产业发展缓慢只能依靠进口RV减速器
关键部件进口比例较高就会导致国内制造机器人成本高特别是减速机国内企业购买减速机的价格是国外企业的价格的将近数倍这样国产机器人难以形成价格优势只有年产量上500-1000台才有一定的规模效应因此中国如果想要形成机器人产业化 摆脱国外机器人企业的掣肘在机器人领域赢得自主必须要将减速器国产化加速提上日程
目前减速器发展还存在产能扩大的瓶颈涉及收费口管理技术等问题日本的减速器出现供货周期延后的现象最长的供货周期已经达到6个月以上日本纳博特斯克的供货周期已从原来的2-3个月延长到现在的4-6个月国产减速器产能不能在很短时间内实现成倍增长无法满足不断扩大的市场需求所以扩产不仅是国产减速器面临的问题也是日本减速器面临的问题之一
国内RV减速器的差距
RV减速器的技术差距
RV减速器需要的技术是很高的．其核心难点在各项工艺的密切配合
齿面热处理这是输入条件粗加工精度下的应力残留在热处理的时候表面的刚度强度要一致
加工精度热处理表面外硬内软加工去除量不同造成露出部分的性能的方差是关键
零件对称性不同零件在不同角度下要一致
成组技术如何进行相互配合
装配精度如此高精密的装配
以上公差总的分配带来的结果是磨损和寿命．
动力方面
仿真难点在建模完成动力学的多体动力学仿真之后才可能知道各阶振动的情况
非线性特征造成差异巨大一旦存在共振点在工作点附近则受影响
与系统集成发生耦合集成后的机器人的运行点（额定转速）作为激振频率会造成部件损毁系统运行的范围往往是连续调速6轴机器人总有1个轴可能会再额定点20％附近除非经过良好的设计和实施
产品参数波动大如此精密配合的系统游隙／过盈配合只要偏差一点点则接触刚度／啮合刚度都会差几倍刚度矩阵的巨大变化造成了固有频率的波动
寿命优化和迭代方面
一个稳定的车和一个振动的车寿命可能差很多倍想想也知道寿命去哪里了
有些材料的事情不经历真实环境全生命周期测试是发现不了问题的所以必须要有一轮出现问题然后再迭代设计的过程
目前机器人面临的问题看似是60％价格做不出来东西90％价格做出来30％寿命的东西其实寿命本身就是机械行业的水平的标志
RV减速器行业存在着管理问题
国产减速器一直以来参考的对象都是横向的国外进口减速器某型号从没听说过某减速器专门为某国产机器人深度定制一个工业机器人并不是只有减速器就足够了更重要的是和伺服系统运动控制系统的结合才能达到高精度和高稳定性各家的技术都不一样没听过国外的某两家机器人说自己的减速器和别家可以通用国产减速器参考对象是怎样性能更逼近国外品牌而不是怎样更适合国产机器人一旦方向错了那么后续使用就需要机器人厂商与国产减速器厂商不断协调磨合再协调再磨合对于研发工程师来说研发周期也确实给不了他这么长时间所以在管理减速器研发生产方面应该有一个行业标准研发出属于中国机器人自己使用的减速器
目前工业机器人使用的大多数RV减速器来自日本品牌其次是韩国和捷克全世界由国际机器人制造公司如ABBFanuc和Kuka使用的精密减速器中有近75%为日本公司制造
减速器在国内外的知名企业
RV减速器
纳博特斯克
纳博特斯克由帝人精机株式会社和纳博克株式会社2003年合并而来是全球最大的精密摆线针轮减速机制造商自1986年由垂井工厂开始投入量产以来截至2017年年底已累计生产精密RV减速器超700万台
住友重机械减速机中国有限公司
住友重机投放在中国市场的机器人用减速器主要是UV系列减速机即市面RV减速机UV系列从2014年开始进入中国产品在日本生产并在中国上海广州设有组装基地
南通振康焊接机电有限公司
南通振康是国内较早涉足机器人用RV减速器的厂商技术团队依托于西安微电机研究所资源研发南通振康目前有ZKRV品牌减速器RV-ERV-CRD三个系列共10种规格具备年产3万台的生产能力
秦川机床工具集团股份公司
秦川机床主营业务有机床齿轮磨床和螺纹磨床减速机机器人用各类型齿轮等机器人部门人数200多人生产员工150人研发占人员占比 20%在北京上海重庆西安广州设有分公司
上海力克精密机械有限公司
力克精密成立于1998年系专业制造齿轮厂商于2013年研发RV减速器2015年正式推出LKRV-ELKRV-CLKRV-NLKRV-S共4大系列精密控制减速器产品与国内大部分本体厂家如埃斯顿和广州启帆合作并可向厂商供货试用力克精密的RV减速器型号齐全系作为国内唯一一家可以实现替代日本全系列减速器的企业
浙江恒丰泰减速机制造有限公司
恒丰泰在2006年开始研制第一台CORT活齿技术精密减速机2013年研制出7种型号CORT精密减速器系列样机截至目前已开发出3大系列CORTHORTRVKORT型号减速器20多种规格减速器基本满足5-500kg工业机器人的使用要求恒丰泰的RV减速器已被埃夫特博实自动化等机器人厂商部分采用
谐波减速器
哈默纳科
哈默纳科成立于1970年拥有40多年谐波传动研究经验是全球最大的谐波减速器生产商和纳博特斯克并称为机器人精密减速器的两大巨头2011年1月投资成立全资子公司哈默纳科上海商贸有限公司
苏州绿的谐波传动科技有限公司
苏州绿的成立于2011年公司拥有研发人员30余名在谐波传动领域已拥有多项国家专利是《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准的主要编制起草方苏州绿的标准减速器产品有6大系列共100多个型号
日本电产新宝浙江有限公司
新宝成立于2003年主要产品有减速器谐波及RV冲床计测器等新宝减速器在2015年进入中国市场2017年其中国市场月均出货量近3000台RV减速器出货量较少减速器产品生产主要在日本国内尚无生产基地
浙江来福谐波传动股份有限公司
来福谐波是一家从事高精密谐波减速器的专业化公司拥有自主研发中心在谐波传动领域拥有多项技术专利来福谐波δ齿形谐波减速机具有噪音小精度高运转平稳性好等特点在机器人领域得到广泛应用
北京中技克美谐波传动有限责任公司
中技克美从事谐波传动减速器的研发生产与销售于2017年7月挂牌新三板上市成为第一家登陆资本市场的谐波减速器企业中技克美有近10个标准系列谐波减速器产品包括XB1/2/3/6XBFXBFFXBSXBDXBHS等产能近2万台