程月 李世龍 齊白羽
摘 要：機器人技術的革新發生著日新月異的變化。其中，工業機器人的快速發展，離不開其核心部件技術的不斷提升。工業機器人中最關鍵的核心部件之一就是RV減速機。國外RV減速機歷經30餘年的發展，技術已相對成熟。隨著我國工業機器人行業的發展，國產RV減速機也日臻完善。國產RV減速機目前仍與國外品牌有一定的差距。但是，隨著技術的不斷革新，國家政策的大力扶持，未來，國產RV減速機必將迎來更廣闊的空間。
1 RV減速機的定義及其重要性
隨著科技的進步，我們的生活、工作等方方面面，都日趨智能化。機器人的發展與應用體現了現代生活智能化。而在機器人中，最關鍵的技術部件之一就是RV減速機。一臺工業機器人的成本佔比是機器人本體22%、伺服系統25%、減速機38%、控制系統10%及其他5%。GGII數據顯示，2017年中國工業機器人行業對RV減速機的需求量達到31.96萬件，同比增長63.9%;市場規模22.4億元，同比增長45.4%。
1.1 RV減速機的定義
RV減速機由一個行星齒輪減速機的前級和一個擺線針輪減速機的後級組成，RV減速器是結構緊湊、傳動比大以及在一定條件下具有自鎖功能的傳動機械。RV傳動是在傳統針擺行星傳動的基礎上發展出來的，不僅克服了一般針擺傳動的缺點，還具有高精度（齒隙1角分以下）、高剛性、高耐久性、高輸出密度（強力矩&緊湊）、減速比範圍大和低振動等一系列優點。
1.2 RV減速機對工業機器人的重要性
工業機器人的J1- J4關節，一般都要採用RV減速機。輕載工業機器人J5-J6關節可能使用小載荷的諧波減速機。一臺工業機器人平均使用4.5臺RV減速機，其重要程度可見一斑。
工業機器人的動力源是交流伺服電機。為了保證機器人能夠可靠地完成任務，並確保工藝質量，對機器人的重複定位精度要求很高。這項指標就需要依靠高精度的RV減速機來完成。RV減速機的另一作用是減速、增扭矩。當負載較大時，不斷提高電機功率是不可取的。這時，最佳捷徑就是通過RV減速機來提高輸出扭矩。
此外，電機在低頻運轉下容易發熱和出現低頻振動，這不利於確保機器人的精確、可靠性。RV減速機可使電機在一個合適的速度下運轉，並精確地將轉速降到工業機器人各部位需要的速度，在提高機械體剛性的同時，輸出更大力矩。
2 國外RV減速機的發展與現狀
最早期的針擺行星傳動的概念，是1926年由德國人勞倫茲·勃朗於提出的。1980年前後，日本帝人精機提出了RV傳動理論，開始將RV傳動應用於機器人行業，並取得市場上的巨大成功。現已佔據了RV減速機全球市場的60%以上。此外，其他國外生產RV減速機及類似產品的知名企業還有日本住友、捷克Spinea等幾家。
3 國內RV減速機的發展與現狀
雖然RV減速機對於工業機器人有著如此重要的作用，我國目前的國產工業機器人中，大多還依賴進口RV減速機。面對這種情況，「十二五」期間，國家「863」計劃將RV減速機列入重點攻克的技術瓶頸。隨著國家政策的大力扶持及我國RV技術的不斷發展，國產RV減速機也在日益完善。當然，雖然國產RV做出了成績，但與國外同類產品相比，在整體性能、精度、壽命、承載力、穩定性和一致性等方面，還存在著諸多不足，有待改進。
據統計，國內有353家機器人企業，其中研究減速機的廠家僅有十幾家。其中，南通振康在2010年開始研製開發RV減速機，目前完成RV-E、RV-C等型號的開發，並投入市場。武漢精華，據悉於2014年開始自主研發的一種精密減速機剛獲得檢驗通過。秦川發展也於2014年，對外宣告投資1.94億元進行9萬套RV減速機技術改造項目建設。在上市公司中，巨輪、新松、中大力德、雙環等也都宣告了在進行RV減速器的研究及應用。國產RV減速機正在如火如荼地拉開競賽。
4 國內RV減速機的未來展望
近年來，雖然國產RV減速機的研發技術得到了顯著提升，但是國內外的知名機器人企業，並沒有開始大批量採用國產RV減速機，象機器人四大家族的KUKA、ABB、FANUC、安川。而國內知名機器人企業象新松、ESTUN、埃夫特和廣州數控等，大多也僅是在測試或小批量試用國產RV的階段。究其原因，既有產品品質因素，也有技術售後等因素。因此，國產RV減速機要想進一步打開機器人市場，仍需提升以下方面。
4.1 提高品質
目前國產RV減速機在使用壽命、傳動精度、噪聲和穩定性等方面，還與國外產品有一定差距。一方面，國產產品技術仍在開發中，另一方面，在市場中應用較少，缺少儘快發現問題的環境。因此，國產RV減速機應該快速打開市場，更多地應用在各個領域，根據市場反饋信息，及時地完善產品、改進技術，從實戰中，提煉精華。
4.2 降低成本
產量增加，採購成本下降;採購成本高，產量不易提升。國產RV減速機目前也處於同樣的境地。建議國產廠家儘可能地使用標準配件，先集中開發某幾種RV型號，有效提高產量，增大採購成本的議價空間。
4.3 細分行業
目前大多數國產RV減速機參照了日本RV減速機的技術指標和應用領域，推廣產品。這樣雖然便於對比產品，但是，國產減速機短期內不會出現全部招標都能對標國外產品的情況。因為製造業是一個日積月累的過程，需要經驗的累積與技術的沉澱。因此，現階段可以考慮主攻一些細分行業，針對這些行業，有側重地突出一些技術指標，放寬一些指標，以便達到快速拓展。
4.4 完善售後服務
由於地理及人文優勢，國產RV的首選戰場，自然是國內機器人主場。因此，貨期、售後反應時間等，是一大優勢。因為，目前一些國外RV廠家，在中國還沒有開辦分公司或各地辦事處。因此，國內RV廠家應把握優勢，在技術支持、售後服務等方面，儘早取得客戶傾心。
4.5 技術創新
國產RV減速機大多是RV-E（中實）、RV-C（中空）、RV-N（中實）等，這些都是參照國外已有產品的系列進行劃分的。從眼前來看，現有型號可以滿足機器人市場需求。但是，從長遠角度，國產RV減速機不必一直跟隨國外品牌，完全可以自主創新。特別是中國機器人市場蓬勃發展，應用種類層出不窮，這些都為國產RV減速機的技術創新提供了良好的外部環境。國產RV廠家應抓住時代機遇，勇於創新，不斷開拓，爭取早日引領行業發展。
4.6 走向國際市場
隨著國產RV減速機技術的不斷成熟，產量的不斷提升，國產RV減速機不能僅在國內機器人市場發展，還可以展望全球機器人市場，競標國外的競爭對手，進軍國際市場。
5 結語
國產RV減速機產業，藉助機器人發展的東風與國家政策的扶持，經過不斷探索與開發，必將迎來更廣闊的空間。
參考文獻
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