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工业机器人RV减速机

发表时间: 2021-07-26 10:47:01

作者: 浙江塞纳德动力科技有限公司

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工业机器人的RV减速机在中国制造业中的地位与电脑、手机中的尖端芯片相当,但国内减速器落后国外几十年,市场基本被日本垄断。

随着中国制造业转型升级迫在眉睫,对工业机器人的需求很大。但是,如果机器人的核心部件减速器不能解决,那就永远受制于日本。然而,这个中国制造业几十年来的技术难题,却被一位普通的中国工程老师攻克,他从RV减速器的源头开始创新,帮助中国突破了日本的长期垄断。

这对于中国整个制造业来说是一件翻天覆地的大事,也给国内工业机器人市场带来了希望。

工业机器人是制造业的皇冠上的明珠。据中国机器人产业联盟统计,即使2019年国产工业机器人国内市场份额飙升至32.2%,但国外品牌同比下降至10.98%。但瑞士ABB、德国KUKA、日本安川电气、日本FANUC仍牢牢占据国内68%的市场份额。

为了有效缩小国产机器人与国外机器人的差距,必须克服减速器的超临界部件。

日本纳博茨克是一家几乎垄断全球精密摆线针轮减速器的日本公司,其精密减速器实力可以撼动世界。目前,精密减速机60%的市场份额被日本博纳控制,与另一家日本公司Hamernaco一起赢得了全球75%的市场。

让人感到震惊的是,世界四大机器人家族也购买了这两家日本公司的减速器。为此,日本凭借自身优势封锁中国技术数十年,并任意提价、延长交货期。随着中国制造业的不断扩张,也让中国人下定决心要自己制造机器人减速器。

中国从20世纪90年代开始搞RV减速机但一直是一线工作者心中的痛。

张月明是北京工业大学的一名普通工科教师,直到50岁才被评为教授,因为他发表的论文数量比不上别人,但张老的实际应用成果很多。由于之前工程数控机床的很多关键部件都与北京易贝机床结合,积累了技术基础,在易贝大姐机床厂成功替代使用了日系产品,也为工业机器人的RV减速机奠定了基础。

直到2015年北京市科委将“RV减速器产业化开发”交给张老,200万元的科研经费也给了张老攻关RV减速机制造技术的信心。按照国外以往的经验,从事减速器的理论研究至少需要十年的时间,但在依靠开发优势和技术基础后,张老仅用了1000多个日日夜夜,最终通过自己独特的齿轮修形技术模型,克服了减速器齿轮磨损的问题,获得了RV减速机设计制造技术的高切技术。

以前国内的R&D减速机企业大多走老路,说好听是模仿,难听是抄袭,流于表面。以张老为首的团队正在从减速器源头进行积极的设计创新,但国产减速器在某些指标上已经超过了日本。需要明确的是,张老的团队并不是国内最早生产RV减速机的团队,而是最早从源头创新,解决卡脖子这一世界级技术难题的团队。

高端制造业需要高精度机器人,一个高精度机器人的装配至少需要4 RV减速机,直接占总成本的30%以上。此前的国产RV减速机在性能、精度、使用寿命等方面与日本差距较大,仅用于国产中低端工业机器人的装配。但让人深感唏嘘的是,日本公司卖给瑞士ABB等四家机器人家族的减速器,价格低于贴在中国的一半,日本公司也优先供货。因此,张老最大的贡献就是帮助国产工业机器人进入高端市场,为中国制造业转型升级贡献力量。

然而,我们应该知道,大学是学术和基础研究的场所。张老的论文发表在MMT等国际顶级学术期刊上,评审专家甚至直言这是近年来难得的好论文。论文毕竟是论文,所有的努力都是徒劳。基础研究成果要实现产业化,必须翻四座山:技术验证、中间试验、资金投入、国际竞争。

2019年,我国高质量国际论文数量位居世界第二,从事基础理论研究的大学教授发表论文后一般不参与论文转化为产业成果,浪费了许多宝贵的学术研究成果。

张老发表论文后,开始致力于成果产业化的信念。这时,他面临的困难是如何做出合格的样品,因为市场企业只有在看到实用的样品后,才愿意投入大规模生产。而光是一台高端机床进行加工,就需要几千万元。

在没有科研经费的情况下,偶然间,张老与一家来中国开拓市场的意大利机床厂合作,生产了样品。经过国家权威检测中心检测,国产加速度计在精度、寿命等多项指标上都优于日本最先进的产品。

目前,如何在市场上与日本等国外企业竞争,是国产减速机面临的最后一个问题。

要知道日本企业有资金和生产的优势,可以通过庞大的生产规模来降低国产减速机的价格。这需要行业内各行各业的密切配合,实现国产减速机的大规模市场化,承受国外产品的竞争压力。

张老团队打破了日本减速器的技术垄断,使国产工业机器人的核心技术不再依赖进口,意义重大。未来,我们也相信国产减速机未来可期!


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