工業(yè)機(jī)器人核心零部件主要有三部分：精密減速器、驅(qū)動及控制器、伺服電機(jī)，其中減速器是制約國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的最為重要的因素。
伺服電機(jī)的主流供應(yīng)商有日系的松下、安川和歐美系的倍福、倫茨等，國內(nèi)匯川技術(shù)等公司也有一定的市場份額；控制器的主流供應(yīng)商主要有美國的Delta Tau和Gail、英國的TRIO和中國的固高、步進(jìn)等公司。相對來說這兩個核心零部件的緊缺性并不那么強。首先，伺服電機(jī)與控制器的供應(yīng)商之間實力較為均衡，可選擇的供應(yīng)商相對較多；其次，幾個品牌都在中國建立了分工廠，采購產(chǎn)品不存在進(jìn)口關(guān)稅；最后，經(jīng)過多年的發(fā)展國內(nèi)已涌現(xiàn)出了相關(guān)的公司，其產(chǎn)品質(zhì)量正在追趕國際廣商，例如匯川技術(shù)、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、英威騰等。
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表6:國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人核心零部件供應(yīng)廠商 |
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核心部件 |
國外廠家 |
國內(nèi)廠家 |
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驅(qū)動及控制系統(tǒng) |
Delta Tau、Gai、TRIO、FANUC、西門子、MAXON |
固高、步進(jìn)；匯川技術(shù)、英威騰、廣州數(shù)控；華中數(shù)控 |
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伺服電機(jī) |
安川、松下、三菱、三共、富士、倫茨、倍福、力士樂、博世、西門子、MAXON |
臺灣APEX、南京艾斯頓、廣州數(shù)控、珠海運控、桂林星辰、匯川技術(shù) |
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RV減速器 |
帝人、住友、SEJINIGB（韓國）、SPINEA（斯洛伐克） |
秦川發(fā)展、上海機(jī)電、科賽恩、浙江恒豐泰、南通振康、 天津百利天星 |
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諧波減速器 |
Harmonica(日本)、Harmonica Drive AG（德國） |
中技克美、蘇州綠的、北京諧波傳動所 |
但在精密減速器方面，全球75%的市場份額由兩家日本公司壟斷，分別為提供RV擺線針輪減速機(jī)的Nabtesco和提供高性能諧波減速機(jī)的Harmonic Drive；包括ABB、FANUC、KUKA、安川等國際主流機(jī)器人廠商的減速機(jī)基本上均由這兩家公司提供。此外，韓國的SEJINIGB生產(chǎn)的RV減速器結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量可以和Nabtesco(帝人)相比，在中國也建有組裝生產(chǎn)公司，但主要供給韓國企業(yè)和用于軍用方面。與國內(nèi)機(jī)器人公司選擇的通用機(jī)型有所不同的是，國際主流機(jī)器人廠商均與上述兩家公司簽訂了戰(zhàn)略合作關(guān)系，提供的產(chǎn)品大部分為在通用機(jī)型基礎(chǔ)上根據(jù)各廠商的特殊要求進(jìn)行改進(jìn)后的專用型號，這也是外資品牌主機(jī)品質(zhì)優(yōu)于國產(chǎn)主機(jī)的原因之一。
國內(nèi)在高精度擺線針輪減速機(jī)方面研究起步較晚，僅在部分院校、研究所有過相關(guān)研究，據(jù)了解目前尚無成熟的國產(chǎn)RV減速器應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人。這是因為精密減速器的設(shè)計、研發(fā)和制造過程中需要對相關(guān)的材料、零件結(jié)構(gòu)和齒輪齒形進(jìn)行反復(fù)的測試與修正，這一過程需要經(jīng)驗與技術(shù)的積累。
近年來國內(nèi)部分廠商和院校致力高精度擺線針輪減速機(jī)的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化研究，如浙江恒豐泰、重慶大學(xué)機(jī)械傳動國家重點實驗室、天津減速機(jī)廠、秦川機(jī)床廠、大連交通大學(xué)等；部分企業(yè)現(xiàn)已研發(fā)出樣機(jī)，或已在進(jìn)行可靠性試驗與檢測。而在諧波減速器方面，國內(nèi)已有可替代產(chǎn)品，如北京中技克美、北京諧波傳動所和蘇州綠的，雖然相應(yīng)產(chǎn)品在輸入轉(zhuǎn)速，扭轉(zhuǎn)剛度，傳動精度和效率方面與日本產(chǎn)品還存在差距，但整體的質(zhì)量品質(zhì)還在提高，也逐漸地應(yīng)用在關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人中。面對未來在國內(nèi)巨大的需求，精密減速器國產(chǎn)化也只是時間長短的問題，進(jìn)口替代的雛形已現(xiàn)。
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表7:納博特斯克（帝人）RV減速器性能參數(shù) |
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Nabob（帝人） |
RV6-E |
RV40-E |
RV160-E |
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輸出轉(zhuǎn)速（r/m） |
50 |
30 |
15 |
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輸入功率（Kw） |
0.35 |
1.4 |
3.28 |
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額定輸出轉(zhuǎn)矩(Nm) |
50 |
334 |
1568 |
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減速比 |
30-103 |
56-152 |
80-171 |
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剛性（Nm/arc.min） |
117 |
931 |
1470 |
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額定力矩（Nm） |
196 |
1666 |
2940 |
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瞬時最大力矩（N/m） |
392 |
3332 |
5880 |
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瞬時最大轉(zhuǎn)矩（N/m） |
294 |
2058 |
5390 |
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重量（Kg） |
2.5 |
9.3 |
26.4 |
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尺寸（mmxmm） |
17.6x91.6 |
29.6x143.7 |
47.8x210.9 |
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額定壽命(Hr) |
6000 |
6000 |
6000
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