工業機器人的重要核心部件---RV減速器,是由擺線針輪減速器演化而來。而擺線針輪傳動原理最早是在1937年由德國發明,該技術于1939年被日本買斷并制造出了大傳動比的擺線針輪減速器,廣泛用于世界各地和各行各業,并一直沿用至今。近80年的時間證明了一點,擺線傳動原理是單級傳動比更大的變速傳動機構,但由于其噪音大、震動大、精度低,只適用于對傳動精度要求不高而要求大傳動比的場合。
進入21世紀后,隨著工業機器人的興起,日本帝人精機創新了擺線針輪減速器的生產制造工藝,獨自掌握了高效、高精密加工制造方法和專業的工藝設備,制造出了基于擺線針輪傳動原理的RV工業機器人減速器,推動了工業機器人產業持續高速發展,在國際上也成就了工業機器人領域的四大家族。
但是,擺線針輪減速器,畢竟是歷經80年的老技術,在此基礎上研制的RV減速器,也暴露出了制造難度高,精度難以提高的問題。
RV減速器,由于采用的是針齒輪和次擺線平行曲線齒輪。內、外齒嚙合壓力角很大、很平滑。必須造成零間隙或者微小的負間隙才能保證傳動精度,一旦產生間隙,哪怕是微小的間隙,精度會大幅度降低。只有日本帝人精機獨自掌握的高效、高精密加工制造方法和專業的工藝設備,才能高效制造生產RV減速器。
國內很多廠家,雖然在幾年前也開始生產RV減速器,并且還是投入巨資購買的高精密進口設備,但是由于不是專業設備,不掌握核心的加工制造工藝,無法做到專業、高效加工。這就造成:一是生產效率低、加工制造成本居高不下;二是無法實現零間隙或者微小的負間隙,只有靠增加過盈量,即增大負間隙,才能達到一定精度,也無法達到進口品牌的精度,還增加了震動和噪音,也增加了磨損和功耗,至今也無法生產出高精密RV減速器。
RV減速器,對于像庫卡、ABB、發那科、安川這四大家族來講,已經是很好的配套產品了。因為,某進口品牌以很低的價格向他們銷售RV減速器,卻以高出2-3倍的價格賣給除四大家族以外的其他廠家,其中就包括廣大的中國工業機器人生產廠家,還延后供貨期至6個月以上。為四大家族低成本快速市場擴張提供了得天獨厚的條件。RV減速器,對于尋求在工業機器人制造領域有所突破、有所作為的中國企業來講卻是災難性的打擊和制約。在這種技術與成本雙重制約下,中國工業機器人生產廠家舉步維艱、發展緩慢。
核心技術要自主,中國科技當自強。有些技術是用錢買不到的,這種技術叫核心技術。追趕型的要發展自已的核心技術只能自主了,要超越也只有創新才能做到。大國無論是現實層面還是精神層面一定要有自主創新精神,目的是為了解決“刀架脖子”的現實威脅。沒有這樣的精神是要挨打的。
山東萬維傳動科技有限公司董事長宋志安,原為山東山一數控機床制造有限公司創始人,他從事高端裝備制造近40年,并在很多細分領域做出過突出成績,擁有幾十項發明和實用新型專利。對于RV減速器的中國現狀看在眼里、記在心里,并暗自下決心一定要攻下工業機器人減速器技術難題。他歷經近十年的艱苦努力,不斷試驗,不斷總結,不斷創新,終于在2015年制造出了一種新技術突破的減速器---iRV工業機器人減速器,并在2018年3月獲得了發明專利。
iRV減速器研制成功后,為了慎重起見并沒有馬上推向工業機器人市場,而是一直用于山一數控高精密數控機床直線傳動和精密控制,已先后用于數百臺高精密機床的制造,有的機床還出口到歐洲、印度、東南亞等地區。至今已進行了近5年時間的工業試用和檢驗,經歷了多種工況和環境的考驗。同時也做了iRV與RV減速器的同臺試驗和檢測,iRV減速器各項性能指標均優于RV減速器。
下面以某進口品牌RV減速器為藍本進行了各型減速器對比,對比情況如下表:

iRV減速器之所以各項指標均優于RV減速器,是因為iRV減速器具有下列幾項優勢:
1、首先是理論突破,iRV減速器用漸開線齒輪取代了RV減速器沿用的針齒輪和次擺線平行曲線齒輪,徹底解決了干涉問題,實現了漸開線齒輪的大傳動比的擺線傳動,打破了公知的漸開線齒輪用于擺線傳動會造成干涉的理論限制。
2、實現了多齒同時嚙合,由線接觸改為面接觸,剛性得到了急劇提升。同時面接觸易形成油膜,潤滑和耐磨性也獲得根本改善。
3、根據漸開線齒輪內齒的傳動特點,通過改變內外齒輪的模數和齒數,就可輕易獲得多種傳動比,還實現了單級大傳動比減速運動。
4、iRV減速器的核心功能部件,采用獨自掌握的特殊高效、高精密加工制造方法和專業的工藝設備加工制造,實現了微米級精度,使得iRV減速器在微間隙傳動情境下便可實現高精度,在零間隙或微小的負間隙傳動情境下可實現更高精度,實現了可根據iRV減速器不同的應用場景進行背隙的微調以達到更理想的運行條件。
5、iRV減速器由于采用單級傳動,零件數大幅度減少,制造成本更低,同時還實現了重量更輕、體積更小、力量更大、精度更高的綜合性能。
由此可見,工業機器人減速器從RV到iRV是一場技術革命,是升級換代,可從根本上徹底扭轉我國工業機器人制造領域的被動局面,伴隨iRV減速器市場投放量的逐步增加,將推動我國工業機器人制造領域走向高質量發展的快車道,在不遠的將來一定會出現中國的四大家族。
現在我們創建山東萬維傳動科技有限公司,專業生產制造并將iRV減速器正式推向工業機器人制造領域,是因為我們已經準備好了,能夠保障可靠的向廣大工業機器人制造廠家提供更高精密、高性價比的iRV減速器了。
我們在提供優質產品的同時,還會提供更加優質的服務。我們將與廣大工業機器人生產廠家共同攻克機器人硬件技術難題,共同快速成長,將在廣大用戶提出的建議和改進意見中不斷完善產品。我們深知,任何一個優質產品,絕不是哪一個生產廠家能獨立打造完成的,一定是在市場中與廣大用戶充分磨合甚至碰撞過程中成長壯大起來的。我們已做好準備,愿意與廣大用戶一起經歷這一蛻變過程。