没了它，全球的机器人和飞机坦克得趴下一多半！

没了它，全球的机器人和飞机坦克得趴下一多半！18和谐 ©文丨 金属加工、机械美学、群基精密官网、机械前线 没了它，全球的机器人和飞机坦克得趴下一多半。你们知道“它”是什么吗？日前，上银科技的“谐波减速机”再次引起关注。该谐波减速机的出现

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©文丨 金属加工、机械美学、群基精密官网、机械前线

没了它，全球的机器人和飞机坦克得趴下一多半。你们知道“它”是什么吗？日前，上银科技的“谐波减速机”再次引起关注。该谐波减速机的出现打破了日本企业对机器人关节的垄断，有助于降低成本。本文分析了上银减速机的5年研发历程及有利影响、还对日本两家精密减速器厂商做了介绍。金粉们若有什么补充，欢迎在评论区留言共同探讨。

上银科技的谐波减速机发布于2018年8月，标志着上银成为全球第三家量产且符合国际标准等效7000小时以上的厂商，打破了日本企业的垄断。

01

“谐波减速器”量产，打破垄断

// 精密减速器，机器人的心脏

现今工业机器人的先进程度让人叹为观止，尤其是那些灵动的5轴6轴机器人，具有如此多的关节，还能够做到运动和指令的精确传输，各部位紧密配合完成复杂的工作，让人不禁好奇它们的传动系统到底是怎样的——你也许知道，全球机器人的关节用到的精密减速机几乎都是日本造的。精密减速机有多重要呢？没了它，全球的机器人和飞机坦克得趴下一多半。

↓↓日本安川机器人挥刀削豌豆↓↓

机器人的关节，主要是指工业机器人最重要的基础部件，也是运动的核心部件：精密减速机。精密减速机是一种精密的动力传达机构，其利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的装置，从而降低转速，增加转矩。

// 研发历时五年，助力降低成本

上银科技5年前开始投入研发并于去年开始量产“谐波减速器”。

卓永财表示上银去年完成谐波减速机开发，除应用在自家机器人外成为全球第三家量产且符合国际标准的厂商，也开始外卖给日本及韩国等厂商。谐波减速机搭载在上银自家生产机器人，加上伺服马达、驱动机、滚珠花键、交叉滚柱承轴等关键零组件，上银关键零组件可百分之百自制。

谐波减速机、伺服马达及控制器三大关键零组件占工业机器人整机成本60％至70％。以往工业机器人核心技术掌控在瑞士ABB、日本发那科、安川电机及德国库卡、四大厂商，此次上银开发谐波减速器后，打破以往都向日本及德国采购的局面。垄断的打破和核心技术的掌握将有助于国产工业用机器人大幅降低成本。

《中国工业报》曾介绍过上银科技，并冠之以“隐形冠军”之名，上银已然是世界精密机械产业的领军者。

02

日本厂商与精密减速器

刚才说到，号称“机器人的心脏”的精密减速器主要被日本厂商所垄断。其中代表性的公司纳博特斯克、哈默纳科和住友重工。

↓↓每个关节都要用到不同的减速机产品↓↓

精密减速器主要分为两类：RV减速器和谐波减速器。生产RV减速器的知名品牌是纳博特斯克（Nabtesco），约占全球市场份额的60%；哈默纳科（Harmonic Drive）则是谐波减速器的主要厂商，其谐波减速器约占15%。全世界由国际机器人制造公司如ABB、Fanuc和KUKA使用的精密减速器中，有近75%为日本公司制造。

下文中，我们简单了解一下博特斯克、哈默纳科两家公司：

// 纳博特斯克与RV减速器

纳博特斯克（Nabtesco）是2003年9月成立的，看似一个00后公司。实际上它是由帝人精机（Teijin Seiki，1944年成立）和纳博克（Nabco，1956年生产了日本第一个自动门）这两家日本公司强强合并组成。作为运动控制系统和零部件的生产商，这两家公司都在其特定的业务领域，掌握了高端核心技术，控制了很高的市场份额，所以Nabtesco甫一成立，就位居同行业在日本乃至全世界的首位，世界上大多数机器人制造商均从Nabtesco的专利RV减速机获益并带来成功。

Nabtesco的RV减速器，前身正是帝人精机的主流产品，70年代开始作为挖掘设备驱动马达的核心部件使用。80年代早期，应世界主要机器人制造商要求，帝人精机改进了RV减速器，使之更加精准可靠，符合机器人制造行业的严格要求。取得了精密摆线针轮RV减速机专利后，于1986年开始批量生产，从此开始为现代工业机器人的关节应用进行配套。

↓↓Nabtesco精密减速机产品发展过程↓↓

作为世界上最大的精密摆线针轮减速机制造商，纳博特斯克生产高性能减速机、中空轴减速机，以及单轴伺服执行器和控制器。其生产的精密设备具有高扭矩、高刚性和高耐过载冲击荷载能力的同时，兼有高精密和非常低的回程间隙。

↓↓RV减速器原理↓↓

↓↓RV减速器原理↓↓

// 哈默纳科与谐波减速器

谐波减速器（harmonic gear drive）是一种靠波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合，从头传递运动和动力的齿轮传动系统。

↓↓谐波减速器结构↓↓

听上去像一个大的行业品类，其实harmonic drive是Harmonic Drive Systems Inc.的商标。1960年美国USM公司首次将谐波传动减速器成功投入运用，后来长谷川齿轮株式会社(Hasegawa Gear Works, Ltd.)获得了USM的生产许可。1970年10月，长谷川与USM各出资50%，在东京都成立了Harmonic Drive Systems Inc.，汉译哈默纳科。

↓↓谐波减速器原理↓↓

哈默纳科是整体运动控制的领军企业，其生产的Harmonic Drive组合型谐波减速机，具有轻量小型、无齿轮间隙、高转矩容量等特点，被广泛应用于工业机器人、仿人机器人、半导体液晶生产装置、光伏设备、光学仪器、精密机床等各种尖端领域。

谐波齿轮减速机特别是在高动态性能的伺服系统中，更显示出其优越性。阿波罗月球车的电驱动车轮里的波动齿轮就是用哈默纳科的产品。

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