2018-08-06 08:26 | 浙江新聞客戶端 | 見習記者 來逸晨 記者 許峰 通訊員 吳一讚
技術人員為記者指出工業機器人內RV減速器安裝的位置。
八月初，傍晚六時，物流公司的貨車準時到達嵊州市甘霖工業園區內的來福諧波廠區，上百箱連夜生產的機器人減速器被裝載上車。不久後，它們將被裝載至工業機器人的關節中，奔赴製造一線，替代人工，執行切割、焊接、搬運、噴塗、包裝等工作。
作為工業機器人三大核心零部件之一，減速器長期為日本企業壟斷。直到近兩年，一批國產工業機器人減速器廠商湧現。不懈攻關技術，實現核心零部件自主化生產；積極開拓市場，逐步提高國產減速器市場份額。其中兩家浙企——雙環傳動機械股份有限公司（以下簡稱雙環傳動）和浙江來福諧波傳動股份有限公司（以下簡稱來福諧波）也成為其中的佼佼者。
精度決定產品性能
炎炎夏日，台州玉環市雙環傳動機械股份有限公司廠房內，工人們正調試著幾臺工業機器人，它們就像一隻只機械做的手臂，靈活變換著動作方向。“這是齒輪生產線上作業的機器人，抓起一個零件，定在一個設定好的地方，運動穩定性和呈現精度，都要看關節上的減速器性能。” 雙環傳動研究院院長張靖解釋說，“這些機器人裡裝的RV減速器全都是雙環自主生產的。”
裝在工業機器人中的減速器主要有兩種：RV減速器和諧波減速器。“大關節，就好像人體的髖關節、肘關節，用RV減速器；小關節，就比如手腕，手指處，用諧波減速器。”而雙環傳動生產的是RV減速器。
張靖帶記者走過一片齒輪生產區，RV減速器生產車間在廠房另一側。步入其中，只覺一陣清涼，竟比夏日空調房還舒服。“一毫米的千分之一，是一微米，機器人減速器的加工精度就是微米級別的。”原來，為保證加工精度，車間內的溼度常年控制在50%-70%，室溫則控制在20℃至22℃以內。
機器人減速器對精度的嚴苛要求，不僅在生產加工環節，更在成品性能測試中。在性能檢測區，記者看到，幾臺工業機器人正不停重複著相同動作。“機器人通過各個關節的轉動，來引導每段手臂移動。對標國際產品，這個轉動角度的瞬時誤差不允許超過30秒。”
角度單位“1秒”就是“1度”的三千六百分之一。如此微小的誤差範圍，在工業機器人日以繼夜的每一次動作中，都必須保證。“機器人減速器的性能是動態的，需要在成百上千小時內始終保持一定轉動精度。”張靖坦言，最初國產減速器和日本產品間的差距便在此。
2013年6月，雙環傳動啟動RV減速器項目；2015年7月，雙環傳動承擔起國家高技術研究發展計劃（863計劃）“工業機器人核心基礎部件應用示範”主題項目的“機器人RV減速器研製及應用示範”子課題。“863項目驗收，我們已做好一切準備。”張靖胸有成竹，“現在，如果拿雙環RV減速器和日本的作比較，我很自信地說，在基本性能上沒有任何差距。”
研發全靠自己摸索
相比雙環傳動的RV減速器的又重又硬，在運用中與之互補的來福諧波的諧波減速器則小巧而輕薄。
講起研發經歷，來福諧波副總經理彭勝良發出了和張靖相似的感慨：“沒有成熟可靠的標準可參考，也沒有任何借鑑，什麼都靠自己琢磨。”
“事實上，諧波傳動的原理和運用，國際上至今還在不斷探索，每個國家都有自己的方法，由此產生不同的設計。”他解釋說，即使同一國家的不同生產廠商，設計理念也不盡相同。
“項目初期的摸索最為艱難。”從無到有，一步步打造初代產品的過程，彭勝良記憶猶新。2013年“來福”成立，與南京信息工程大學的教授團隊合作，一同開展諧波減速器的參數設計。“每天都住在公司裡，做夢都在思考問題。”彭勝良回憶，為實現30秒內的動作精度，整整一年半，來福研發部沒日沒夜進行著‘試驗理論，與大學團隊溝通改良，再試驗，再改良’的工作循環。作為負責人的他常常半夜接到值班試驗員的電話，報告夜間跟蹤試驗出現的突發問題，“必須隨叫隨到，快速定位和排查。”
2014年，初代產品推出；2016年，來福諧波減速器動作精度達到與日本產品相同水準。
“沒有標準，就自尋標準。”彭勝良說，為了對標先進水平，“來福”曾買入主流產品進行測試。“我們發現，日本人的諧波減速器高精度工作壽命很長，其中部分就仰仗於所用材料。但是他們用的我們買不到。”意識到了差距，“來福”隨即組成一支由企業研發部、外聘專家、材料學教授、鋼廠團隊組成的攻關團隊，改進材料配方，不斷試驗。如今，來福專屬牌號的基礎材料已研製成功。
“高精度壽命攻關現已突破，年底我們將正式推出新一代諧波減速器，目前在最後試驗收尾階段。”彭勝良說，新產品各方面都與當下市場的主流產品相一致，“可以和他們同臺競爭。”
市場迎來快速爆發
一路破關斬將，深耕機器人減速器研發製造。箇中滋味，身為企業核心技術人員與管理者，張靖和彭勝良不約而同提到，奮起直追最大的收穫在於逐步提升了國產品牌行業話語權。
“幾年前，沒有選擇，不論諧波還是RV都只能問日本買。一臺小小的減速器，要價1.2萬元，訂單交付時間也拖得很長。”國產機器人制造商的痛點，張靖感同身受。“試想每個機器人裡五六臺減速器，單是一種零部件價格就七八萬元了。” 國產工業機器人制造成本與售價居高不下，中國機器人產業發展受到極大制約。
“現在不同了，國產減速器成功研發，進入市場參與競爭，日產減速器已經降到五六千元一臺，是原先價格的一半都不到。”
製造一線“機器換人”的逐步普及使中國工業機器人市場迎來爆發。“訂單源源不斷，出乎我們的意料。”彭勝良說，國產機器人減速器的成功上市，猶如打通了一支阻塞多時的產業發展脈絡，“2017年上半年開始，整個行業一直處於供不應求的狀態，月月滿產，現在下訂單，交貨都要排到兩個多月以後。”
市場反應的熱烈讓來福諧波和雙環傳動感受到實現量產、擴增產能的迫切性。去年，來福諧波實現2200萬元產值，並進行了新一輪融資，“產能提升正不斷進行，目前來福諧波的四條生產線已達到年產6萬至7萬臺的規模。”彭勝良透露，再過一個月將擴充至12萬臺一年，“後年年初要實現10條生產線，年產20萬臺。”
“經過去年8000臺的市場試探，今年將達成年產6萬臺的目標。”張靖稱，目前國內RV減速器製造商的單月出貨量，雙環傳動最大。相比已有30多年發展歷程的日本企業，中國企業的追趕之路還長。“人家已是參天大樹，我們還是小苗。但至少我們已經破土而出。”
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