摘要：精密減速器是工業機器人最主要的核心零部件之一，是影響工業機器人穩定性等關鍵指標的重要元件。目前我國精密減速器主要依賴進口，國產自主技術仍有待突破。本文從主流精密減速器產品、精密減速器市場格局、國內外精密減速器技術差距等維度進行了分析。

　　減速器成本占機器人成本的35%左右，是工業機器人生產的主要成本之一，也是制約機器人產業發展的關鍵因素。目前主流精密減速器包括RV減速器和諧波減速器，我國精密減速器產品短期內仍主要依賴進口。

　　RV減速器和諧波減速器是主流的精密減速器

　　RV減速器和諧波減速器是現階段工業機器人精密減速器的主流產品，二者合計占有全球工業機器人減速器市場份額的80%。其中RV減速器具有較大的傳動比、較高的傳動效率、較大的剛性、較高的可靠性，能夠為工業機器人本體提供較高的運動精度，能夠在工作運行中保持較小回差、保持較低振動。在目前已有的關節機器人產品中，RV減速器主要安裝在機座等高負載位置，RV減速器價格貴、制造難，我國目前主要依賴進口;諧波減速器相較RV減速器尺寸更小、所需零件較少，本身具有較高的傳動比及傳動效率，通常用在關節機器人的手部或腕部。

　　日系品牌主導精密減速器市場，短期內中國市場仍需依賴進口

　　從全球精密減速器市場來看，日系品牌哈默納科和納博特斯克壟斷了近75%的市場份額，其中納博特斯克生產的RV減速器，約占60%的份額，哈默納科生產的諧波減速器，約占15%的份額，ABB、Yaskawa、KUKA、FANUC等國際主流機器人整機廠商均由以上兩家日本公司提供精密減速器。

　　從國內市場現狀來看，我國2017年工業機器人減速器需求近18萬臺。其中，國產品牌所占國內市場份額約為20%，外資品牌市場份額約80%。從國內市場發展趨勢來看，近五年來進口精密減速器占國內工業機器人減速器總銷量的比重呈現逐年下降趨勢，國產精密減速器占國內工業機器人減速器總銷量的比重逐年趨增。造成這一現象的主要原因如下：一是，國內工業機器人整機廠商通過進口獲取精密減速器的價格較高，通常是ABB、Yaskawa、KUKA、FANUC等國際主流機器人整機廠商所支付價格的數倍，處于成本收益角度的考量，國內機器人整機廠商不得不選擇國產精密減速器;二是，國內工業機器人產量逐年趨增，近五年CAGR高達15.11%，高速增長的工業機器人產量拉升了精密減速器的市場需求，如此巨大的市場需求需要較高的精密減速器生產能力及較短的供貨周期來滿足，現階段日系品牌減速器出現明顯的供貨周期延后，最長供貨周期超6個月，其中日本納博特斯克的精密減速器供貨周期已經從以前的2-3個月延長到現在的4-6個月，國內機器人整機廠商為滿足工業機器人市場需求，轉而選擇國產品牌;三是，近年來國產精密減速器技術不斷成熟，國產機器人整機廠商開始越來越多的采購國產精密減速器產品，其中南通振康分別與埃夫特、上海歡顏分別簽訂了涉及3000臺、15000臺RV減速器的銷售訂單，雙環傳動與埃夫特簽署了戰略合作協議，約定埃夫特將在雙環傳動采購10000臺RV減速器，伯朗特與中大力德簽訂迄今為止最大的RV減速器戰略框架合同，約定在2019年12月前采購不低于30000臺RV減速器。從國內精密減速器現狀及發展趨勢來判斷，國產精密減速器發展將持續向好，但短期內我國精密減速器產品仍需依賴進口。

圖 1 中國工業機器人減速器國產及外資品牌變化情況

(資料來源：公開數據整理)

　　國內外精密減速器技術仍存在差距

　　原材料及熱處理工藝制約國產諧波減速器發展。諧波減速器主要由柔輪、波發生器、剛輪、軸承四部分構成，由于柔輪減速傳動過程中需要承擔較大的交變負荷，為避免出現損壞，對于制作柔輪所需材料的抗疲勞度、加工和熱處理工藝均有十分嚴苛的要求，因此柔輪成型工藝是諧波減速器生產中最大的技術難點。現階段我國諧波減速器相關工藝及技術已經有顯著突破，國產諧波減速器質量提升明顯，國有品牌市場競爭力提升迅速，其中蘇州綠的在2017年所生產的諧波減速器銷量僅次于哈默納科。未來隨著我國軸承生產技術的提升，國產諧波減速器在精度、壽命、可靠性等方面與國外先進產品的差距將不斷縮小。

　　磨損快、精度保持性差、壽命短是制約國產RV減速器發展的主要因素。目前國內已有加工方式的表面質量不能達標，加之國內主要RV減速器生產商目前還缺少能夠有效提高RV減速器關鍵部件耐磨性的應對方式，由于RV減速器只能采用油脂潤滑方式，所以連續運轉后產生的熱量短時間難以傳散。由于曲拐軸承滾針具有較高的自轉轉速，在此過程中產生大量熱能，如果難以及時散熱，滾針軸承壽命將顯著縮短。

　　國產RV減速器關鍵零部件的加工精度有待提升。從RV減速器結構來看，第一級漸開線行星齒輪傳動與第二級少齒差擺線針輪行星傳動共同安裝在同一個針齒殼內，為超靜定結構，多個零件的相關尺寸互相關聯，且機器人運行過程中對于傳動誤差有著極高的要求，因此對RV關鍵零部件(如擺線輪、針齒殼、曲柄軸、支撐盤等)的加工精度要求十分嚴苛，通常需要達到微米級。目前我國通過進口的高精度通用加工和檢測設備單價昂貴，價位通常在千萬元以上，較高的購置成本使得很多國內企業無法購買相應設備，而且進口高精度通用加工和檢測設備加的工效率相對較低，目前尚且無法完全滿足國內廠商批量生產的要求。

　　結語

　　精密加速器是影響我國工業機器人產業發展的關鍵零部件，雖然近年來我國精密加速器相關技術突破顯著，但短期內我國精密減速器仍需依賴進口。未來在工業機器人需求趨增、國內技術不斷發展、國外產品供貨周期過長的背景下，國產精密減速器或迎來良好的發展契機。