程月 李世龙 齐白羽
摘 要：机器人技术的革新发生着日新月异的变化。其中，工业机器人的快速发展，离不开其核心部件技术的不断提升。工业机器人中最关键的核心部件之一就是RV减速机。国外RV减速机历经30余年的发展，技术已相对成熟。随着我国工业机器人行业的发展，国产RV减速机也日臻完善。国产RV减速机目前仍与国外品牌有一定的差距。但是，随着技术的不断革新，国家政策的大力扶持，未来，国产RV减速机必将迎来更广阔的空间。
1 RV减速机的定义及其重要性
随着科技的进步，我们的生活、工作等方方面面，都日趋智能化。机器人的发展与应用体现了现代生活智能化。而在机器人中，最关键的技术部件之一就是RV减速机。一台工业机器人的成本占比是机器人本体22%、伺服系统25%、减速机38%、控制系统10%及其他5%。GGII数据显示，2017年中国工业机器人行业对RV减速机的需求量达到31.96万件，同比增长63.9%;市场规模22.4亿元，同比增长45.4%。
1.1 RV减速机的定义
RV减速机由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，RV减速器是结构紧凑、传动比大以及在一定条件下具有自锁功能的传动机械。RV传动是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，不仅克服了一般针摆传动的缺点，还具有高精度、高刚性、高耐久性、高输出密度、减速比范围大和低振动等一系列优点。
1.2 RV减速机对工业机器人的重要性
工业机器人的J1- J4关节，一般都要采用RV减速机。轻载工业机器人J5-J6关节可能使用小载荷的谐波减速机。一台工业机器人平均使用4.5台RV减速机，其重要程度可见一斑。
工业机器人的动力源是交流伺服电机。为了保证机器人能够可靠地完成任务，并确保工艺质量，对机器人的重复定位精度要求很高。这项指标就需要依靠高精度的RV减速机来完成。RV减速机的另一作用是减速、增扭矩。当负载较大时，不断提高电机功率是不可取的。这时，最佳捷径就是通过RV减速机来提高输出扭矩。
此外，电机在低频运转下容易发热和出现低频振动，这不利于确保机器人的精确、可靠性。RV减速机可使电机在一个合适的速度下运转，并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的速度，在提高机械体刚性的同时，输出更大力矩。
2 国外RV减速机的发展与现状
最早期的针摆行星传动的概念，是1926年由德国人劳伦兹·勃朗于提出的。1980年前后，日本帝人精机提出了RV传动理论，开始将RV传动应用于机器人行业，并取得市场上的巨大成功。现已占据了RV减速机全球市场的60%以上。此外，其他国外生产RV减速机及类似产品的知名企业还有日本住友、捷克Spinea等几家。
3 国内RV减速机的发展与现状
虽然RV减速机对于工业机器人有着如此重要的作用，我国目前的国产工业机器人中，大多还依赖进口RV减速机。面对这种情况，“十二五”期间，国家“863”计划将RV减速机列入重点攻克的技术瓶颈。随着国家政策的大力扶持及我国RV技术的不断发展，国产RV减速机也在日益完善。当然，虽然国产RV做出了成绩，但与国外同类产品相比，在整体性能、精度、寿命、承载力、稳定性和一致性等方面，还存在着诸多不足，有待改进。
据统计，国内有353家机器人企业，其中研究减速机的厂家仅有十几家。其中，南通振康在2010年开始研制开发RV减速机，目前完成RV-E、RV-C等型号的开发，并投入市场。武汉精华，据悉于2014年开始自主研发的一种精密减速机刚获得检验通过。秦川发展也于2014年，对外宣告投资1.94亿元进行9万套RV减速机技术改造项目建设。在上市公司中，巨轮、新松、中大力德、双环等也都宣告了在进行RV减速器的研究及应用。国产RV减速机正在如火如荼地拉开竞赛。
4 国内RV减速机的未来展望
近年来，虽然国产RV减速机的研发技术得到了显著提升，但是国内外的知名机器人企业，并没有开始大批量采用国产RV减速机，象机器人四大家族的KUKA、ABB、FANUC、安川。而国内知名机器人企业象新松、ESTUN、埃夫特和广州数控等，大多也仅是在测试或小批量试用国产RV的阶段。究其原因，既有产品品质因素，也有技术售后等因素。因此，国产RV减速机要想进一步打开机器人市场，仍需提升以下方面。
4.1 提高品质
目前国产RV减速机在使用寿命、传动精度、噪声和稳定性等方面，还与国外产品有一定差距。一方面，国产产品技术仍在开发中，另一方面，在市场中应用较少，缺少尽快发现问题的环境。因此，国产RV减速机应该快速打开市场，更多地应用在各个领域，根据市场反馈信息，及时地完善产品、改进技术，从实战中，提炼精华。
4.2 降低成本
产量增加，采购成本下降;采购成本高，产量不易提升。国产RV减速机目前也处于同样的境地。建议国产厂家尽可能地使用标准配件，先集中开发某几种RV型号，有效提高产量，增大采购成本的议价空间。
4.3 细分行业
目前大多数国产RV减速机参照了日本RV减速机的技术指标和应用领域，推广产品。这样虽然便于对比产品，但是，国产减速机短期内不会出现全部招标都能对标国外产品的情况。因为制造业是一个日积月累的过程，需要经验的累积与技术的沉淀。因此，现阶段可以考虑主攻一些细分行业，针对这些行业，有侧重地突出一些技术指标，放宽一些指标，以便达到快速拓展。
4.4 完善售后服务
由于地理及人文优势，国产RV的首选战场，自然是国内机器人主场。因此，货期、售后反应时间等，是一大优势。因为，目前一些国外RV厂家，在中国还没有开办分公司或各地办事处。因此，国内RV厂家应把握优势，在技术支持、售后服务等方面，尽早取得客户倾心。
4.5 技术創新
国产RV减速机大多是RV-E、RV-C、RV-N等，这些都是参照国外已有产品的系列进行划分的。从眼前来看，现有型号可以满足机器人市场需求。但是，从长远角度，国产RV减速机不必一直跟随国外品牌，完全可以自主创新。特别是中国机器人市场蓬勃发展，应用种类层出不穷，这些都为国产RV减速机的技术创新提供了良好的外部环境。国产RV厂家应抓住时代机遇，勇于创新，不断开拓，争取早日引领行业发展。
4.6 走向国际市场
随着国产RV减速机技术的不断成熟，产量的不断提升，国产RV减速机不能仅在国内机器人市场发展，还可以展望全球机器人市场，竞标国外的竞争对手，进军国际市场。
5 结语
国产RV减速机产业，借助机器人发展的东风与国家政策的扶持，经过不断探索与开发，必将迎来更广阔的空间。
参考文献
[1]黄兴，何文杰，符远翔.工业机器人精密减速器综述[J].机床与液压，2015年，43：1-6.
[2]邓效忠，张艳珍，李天兴，等.RV减速器摆线针轮传动精度控制的研究现状及需要解决的技术问题[J].机械传动， 2015：162-165.
