RV減速器也在傳統針擺行星傳動基礎上演變發展

2020-11-26 電子發燒友

RV減速器也在傳統針擺行星傳動基礎上演變發展

高工機器人 發表於 2020-11-24 16:43:12

1926年，德國人勞倫茲·勃朗創造性地提出了一種少齒差行星傳動機構，即最早期的針擺行星傳動。同時，RV減速器也在傳統針擺行星傳動基礎上演變發展。

1947年，前蘇聯工程師A.摩察尤唯金初次明確提出諧波齒輪傳動基本原理；美國C.WaltonMusser於1953年創造發明了諧波減速器，並且於1955年得到美國專利。

在幾十年的發展歷程中，減速器三大主要技術路線經過迭代與沉澱，已經走向技術成熟度曲線的末端，這也意味著市場競爭格局已經非常穩定。事實上，世界75%的精密減速器市場已基本被日本哈默納科和納博特斯克兩大廠商佔領。

對於起步晚、基礎製造能力受限的國內減速器廠商而言，行業馬太效應正在發揮影響，想要「虎口奪食」必須另闢蹊徑。

換道超車

目前市場上主流的機器人減速器存在三大主要技術路線即擺線傳動、漸開線、諧波技術，三者各有優劣及應用場景。

寧波瀚晟傳動技術有限公司（以下簡稱：瀚晟傳動）CEO金秋博士表示，目前國內用於機器人的減速器廠家主要是沿著RV和諧波的技術路線跟進，本質上與納博和HD的技術路線並沒有差異，反觀住友、Spinea卻形成了獨特的創新，從而佔據減速器市場的一席之地。

對於減速器技術沉澱極強的行業來說，通過「逆向工程」可以追趕，但彎道超車幾乎是不可能的，換道超車才能帶來希望。從國產減速器發展的角度來看，要想實現對國外品牌的超越，必須在產品結構或傳動原理上做出創新。

那麼改變的突破口是什麼？瀚晟傳動技術總監陳宇昊認為解決三大主流技術存在的軟肋將是創新的一個思考路徑。

其中，擺線傳動技術，在對外輸出受力的情況下，軸承載荷非常大，效率則只能達到90%，而漸開線可以達到99%；擺線結構對加工精度要求非常高，差一分，連裝配都很難完成。

漸開線在內嚙合時，基本只能做到兩齒差，導致減速器在同樣速比下，體積較大，同時加工難度大。諧波減速器最關鍵的限制則是其柔輪部件，由於柔輪較薄，其抗衝擊性、承載、壽命和加工成為了主要問題。

經過近十年的開發和驗證，瀚晟傳動的MRG技術應運而生。其傳動原理的核心是實現了內嚙合一齒差，基於MRG傳動原理既可以生產設計出替代RV的減速器，同時也可以設計並製造出與諧波減速器體積相同但抗衝擊性及承載更強的減速器。基於其創新的傳動原理，瀚晟對目前機器人關節減速器的軟肋進行了「短板」改進。

陳宇昊表示，瀚晟傳動MRG傳動技術可以做到內嚙合一齒差並且不幹涉，相較於漸開線，MRG傳動技術軸承徑向力較小；同時，省去了諧波減速器的柔輪部件，避免了機器人在高速運行過程中因碰撞導致柔輪損壞，從而使機械臂出現抖動、精度變差等情況。

MRG傳動結構將使其減速器的摩擦小於RV，在性能方面體現為更長的壽命，也可接受更大的輸入功率。MRG傳動結構比RV更為簡單，其材料成本和加工成本也比RV更低，因此具有更強的競爭力。

在效率提升上，傳統漸開線在外嚙合上可以做到99%的嚙合效率，而擺線達到92%已經是極限，陳宇昊表示，MRG傳動技術在效率方面雖然略低於漸開線但是遠高於擺線結構。

只做差異先行者

無論是日本還是歐洲，其在生產減速器的技術和工藝上都有極深的壁壘，這是長期經驗積累所得。國產如果不發展新型的精密減速器，而是單純作為追隨者，在賽道日益狹窄的市場上，勢必將面臨更大的困難。比如諧波減速器的製造材料和熱處理工藝，RV減速器的齒形、加工精度等技術難題，這些難題未能一一解決的話，就會直接影響產品的品質。

要突破只能通過差異創新。尤其國產減速器正深陷低價競爭、毛利潤被壓縮至極限的泥潭中，真正有點情懷，想要做點實事的廠商一方面要直面國際大廠，另一頭又「腹背受敵」，惟有思變。

這是瀚晟傳動為自己確立的長期發展路線。對外差異上，進行產品結構的創新以打破日本、歐美等廠商通過主流技術壟斷的局面；對內競爭上，定位中高端，同時在保障高性能的前提下實現有競爭力的價格。

目前除了國外的住友、Spinea、ZF以及國內極少數的廠家外，市面上的新型減速器還很少，接下來的發展態勢，還要取決於新型減速器本身。要讓市場明白，相較於RV、諧波，這種新型減速器究竟新在什麼地方，差異化在哪裡，自身的優勢是什麼。金秋如是強調，如果這些特性都不明顯，就無法形成競爭優勢，也無法為用戶創造價值，那又何談市場呢？

瀚晟傳動已經推出自主研發對標納博N系列（相同的尺寸，但不同的結構）和對標HD諧波尺寸的減速器，其在產品尺寸上能夠替代RV的N系列和諧波減速器，在性能要求上同樣能夠滿足RV的應用場景。經過內部及國家減速器測試中心的性能及耐久測試後，瀚晟傳動產品達到了同類產品的領先水平，其對標納博42N的減速器，在其他性能指標同等的情況下，其剛性達到180N以上（是同類產品的1.5倍以上），具有更高的扭矩密度比。

瀚晟傳動設計製造的對標諧波尺寸的減速器（諧波25），也在額定輸出扭矩、剛性及耐衝擊方面表現優異，與同樣體積的諧波減速器相比，其剛性是同體積諧波減速器的2-3倍，抗衝擊能力則與RV減速器類似，不會出現諧波在過載衝擊後柔輪撕裂的破壞性損壞。

瀚晟傳動A系列客戶應用測試性能指標

瀚晟傳動M系列客戶應用測試性能指標

目前，瀚晟傳動已經開始批量生產其M系列（對標納博的N系列）和A系列（對標諧波減速器的體積）減速器並提供給各戶。

在將創新技術轉化為產品力上，瀚晟傳動將立足於「1+N」的市場策略，即在工業機器人基本盤上以核心技術優勢打開並佔領市場，同時開拓其產品在其它不同行業中的應用。瀚晟傳動始終堅持，產品的本源是來自應用，在公司具備較強技術先行優勢的前提下，只要能夠熬住時間培育更多的市場應用，瀚晟傳動的市場壁壘將愈發深且廣。

責任編輯：lq  

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    技術與產能並舉,RV減速器業務志在必得 　　目前，雙環傳動作為我國齒輪散件生產規模最大、實力最強的齒輪生產企業之一。主要從事傳動用齒輪及齒輪零件的生產與銷售，目前已經形成乘用車齒輪、商用車齒輪、摩託車齒輪、工程機械齒輪和電動工具 　　在產業升級的大趨勢下,公司與時俱進,主營業務上向自動變配套齒輪積極轉型;同時依靠自身優勢開闢新戰場,大力布局RV減速器業務,在未來有望厚積薄發。
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