工業(yè)機器人的研發(fā)、制造與運用，是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造實力與水平的重要標(biāo)志。今年兩會期間，國務(wù)院提出“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略，要求以信息化與工業(yè)化深度融合為主線，重點發(fā)展機器人、新一代信息產(chǎn)業(yè)、高端數(shù)控機床等十大領(lǐng)域，工業(yè)機器人作為影響和應(yīng)用于其他領(lǐng)域的主導(dǎo)產(chǎn)品，被列為十大領(lǐng)域之首。

突破國際技術(shù)壁壘

日前，江蘇泰隆集團(tuán)與重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室歷經(jīng)4年之久的攻堅克難，突破了日本、捷克等國外技術(shù)壟斷，攻克RV機器人用減速器國際技術(shù)壁壘，自主研發(fā)出擺線針輪減速器、諧波減速器、輪邊馬達(dá)減速器、擺線鋼球減速器等四款高精密減速器，實現(xiàn)了國產(chǎn)機器人用精密減速機國產(chǎn)化的重大突破。

泰隆擺線包絡(luò)精密減速器的研發(fā)，是基于擺線針輪行星機械傳動設(shè)計原理，建立了擺線包絡(luò)、行星傳動的嚙合基礎(chǔ)理論，選擇采用漸開線圓柱齒輪行星減速機與擺線包絡(luò)減速機二級減速結(jié)構(gòu)，大幅度提高了減速機的制造精度、傳動效率、傳感扭矩與承載力，減少機體體積和重量，降低制造成本，提高國產(chǎn)減速器在國內(nèi)外機器人領(lǐng)域的配套率。

該產(chǎn)品獲授權(quán)專利13件，其中國際發(fā)明專利1件（美國），國內(nèi)發(fā)明專利6件，新型實用專利6件，被列入國家863計劃項目，國家科技支撐項目和國家自然科學(xué)基金等重點扶持項目。目前，該產(chǎn)品已完成了機體理論結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工制造、性能測試、成套技術(shù)實驗室驗證與批量生產(chǎn)考核，產(chǎn)品經(jīng)重慶某科研機構(gòu)高精密五軸噴涂機器人多關(guān)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)實際應(yīng)用，并通過了國內(nèi)權(quán)威專家組的科技成果鑒定，確認(rèn)總體技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先，核心技術(shù)達(dá)國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。

機器人用精密減速器是工業(yè)機器人中最關(guān)鍵的功能部件，目前國際機器人所配套的減速器中，RV減速器的占比70%以上，諧波減速器的占比20%左右，RV減速器成為制約全球機器人發(fā)展的核心部件。

據(jù)泰隆集團(tuán)副總經(jīng)理、機器人項目總負(fù)責(zé)人黃留生介紹，泰隆擺線包絡(luò)精密減速器的核心技術(shù)是基于機器人用減速器的傳動精度設(shè)計、給定嚙合間隙的擺線齒輪與雙圓弧內(nèi)齒輪嚙合構(gòu)件以及減速機支撐體滾道、齒輪零件滾道與滾子一體化的軸承結(jié)構(gòu)和新型擺線包絡(luò)行星傳動機構(gòu)一體化的創(chuàng)新理論與成果。該產(chǎn)品作用于機器人的移動機座、運行大臂、代步行走、重載旋轉(zhuǎn)、智能轉(zhuǎn)換等關(guān)節(jié)部位，廣泛配套應(yīng)用于航天航空、國防軍工、電子電氣、化工塑膠、醫(yī)療器械等國民經(jīng)濟領(lǐng)域機器人的智能型切割、焊接、噴涂、包裝、搬運、碼垛等高科技、高難度、高效率作業(yè)。

為機器人產(chǎn)業(yè)化攻堅克難

工業(yè)機器人的關(guān)鍵部件主要由減速器、伺服電機及控制系統(tǒng)三大核心部件組成，三大部件制造成本的占比分別為39%、28%、22%，其中關(guān)鍵部件減速器的制造成本占機器人總成本的近40%。長期以來，我國機器人一直受制于發(fā)達(dá)國家，主要是關(guān)鍵部件由美國、德國、日本、捷克等國家掌控，導(dǎo)致我國高端裝備制造領(lǐng)域機器人核心部件基本依賴于進(jìn)口。

作為機器人核心部件的減速器，一直是制約我國工業(yè)機器人發(fā)展的瓶頸。據(jù)國家權(quán)威部門預(yù)測，一臺通用機器人需要配套高精密減速器4~6套，按照每臺配置4.5套減速器計算，2015~2018年我國工業(yè)機器人對減速器的新增需求量依次將達(dá)到23.6萬、29.6萬、36.9萬和46.2萬套。此外，對于國內(nèi)市場保有的工業(yè)機器人按一般使用壽命8~10年計算，未來國內(nèi)對于精密減速器的市場需求將超過100萬臺，年市場銷售額將突破100億元以上。

面對現(xiàn)代裝備制造業(yè)在全球經(jīng)濟競爭中對機器人產(chǎn)業(yè)的高度依賴和國外機器人產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢，江蘇泰隆集團(tuán)董事長殷根章早在“十二五”初期，就提出了發(fā)展機器人減速器的遠(yuǎn)大設(shè)想。泰隆選擇在我國機械傳動領(lǐng)域有深厚研發(fā)基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室作技術(shù)依托單位。通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，致力于智能機器人減速器的開發(fā)研制，通過四年多的廣泛交流與深度謀合，博采國際先進(jìn)制造技術(shù)之長，進(jìn)行了多層面的理論研究和工藝、技術(shù)、材料以及加工、檢測設(shè)備的開拓型思維和創(chuàng)新型實踐。如今他們已突破了擺線包絡(luò)精密減速器的設(shè)計理論與方法，整體攻克了機器人減速器高精密成套加工設(shè)備與高性能檢測設(shè)備應(yīng)用難關(guān)，系統(tǒng)有效地提高了精密減速器的傳動效率、傳動精度、扭轉(zhuǎn)剛度與回差精度的綜合性能。

打造產(chǎn)業(yè)配套基地

“機器人產(chǎn)業(yè)涵蓋工業(yè)機器人、清凈機器人、移動機器人、服務(wù)機器人、特種機器人等各個領(lǐng)域，將成為經(jīng)濟社會各領(lǐng)域穩(wěn)健發(fā)展的主推手。”泰隆集團(tuán)總經(jīng)理殷愛國向中國工業(yè)報記者介紹，泰隆開發(fā)高端減速器的立足點，一是突破國產(chǎn)減速機制造技術(shù)瓶頸，推進(jìn)高精密減速機國產(chǎn)化，提升我國高端減速器產(chǎn)業(yè)的開發(fā)、制造、加工、檢測整體技術(shù)水平。二是打破發(fā)達(dá)國家在精密機械制造領(lǐng)域的市場壟斷，為我國減速機產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)價廉的高精密裝備，提升我國機器人產(chǎn)業(yè)的國際競爭力，并實現(xiàn)國際市場的突圍。三是通過機器人減速機的開發(fā)研制，為我國航天航空、國防軍工、交通運輸?shù)葒窠?jīng)濟重點領(lǐng)域的智能化發(fā)展提供傳動技術(shù)保障，推動和促進(jìn)我國高精密機械制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展。

雖然在技術(shù)創(chuàng)新上取得了很大成績，殷愛國也同時表示，泰隆國內(nèi)率先開發(fā)研制的高端機器人減速器目前仍屬于起步階段，其產(chǎn)品的綜合性能和企業(yè)的裝備能力距國際先進(jìn)水平還有較大差距，產(chǎn)品的持續(xù)改進(jìn)與升級還有較大空間。

為了趕超國際先進(jìn)水平，在技術(shù)上，泰隆將進(jìn)一步密切與科研機構(gòu)的合作，加強和延伸精密減速器的設(shè)計、制造、測試與試驗等方面的基礎(chǔ)工作，著力提高精密減速器產(chǎn)業(yè)化過程的工藝與質(zhì)量，突破批量制造過程中產(chǎn)品可靠性和一致性關(guān)鍵技術(shù)。加大精密減速器精度設(shè)計、可靠性設(shè)計基礎(chǔ)理論和方法研究的力度，進(jìn)一步開發(fā)高效、智能化產(chǎn)品的性能檢測設(shè)備，為不斷提升國產(chǎn)機器人減速器的高精密度、高載荷力和高可靠性提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。

進(jìn)一步完善企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。泰隆將加速推進(jìn)偏心軸類零件加工生產(chǎn)線、針齒殼類零件加工生產(chǎn)線、擺線輪類零件加工生產(chǎn)線、行星架類零件加工生產(chǎn)線、齒輪類零件加工生產(chǎn)線和產(chǎn)品裝配、檢測加工生產(chǎn)線等六大重點生產(chǎn)領(lǐng)域的建設(shè)速度；在備料、粗加工、熱處理和半精加工等生產(chǎn)領(lǐng)域，充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)與檢測設(shè)備，以期加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，減少項目重復(fù)投入。

選準(zhǔn)市場定位，開創(chuàng)產(chǎn)業(yè)化新局面。面對我國機器人應(yīng)用高速增長，但國產(chǎn)機器人市場卻處于邊緣化的現(xiàn)狀，泰隆制定出立足國內(nèi)、著眼國外的雙軌制營銷模式。在國內(nèi)市場，通過廣州啟帆、長沙長泰、沈陽新松、蘇州博特、珠海格力等國內(nèi)機器人制造重要客戶的示范作用，帶動現(xiàn)有潛在客戶，努力提升機器人國產(chǎn)化的配套比例；在國外市場，他們將致力于調(diào)整外貿(mào)渠道，著眼于開拓澳大利亞、新西蘭及歐美市場。

殷愛國表示，泰隆高端機器人產(chǎn)業(yè)化項目的實施，將在國家層面、科研層面和市場層面的合力推動下，奠定在國內(nèi)擺線包絡(luò)精密減速器領(lǐng)域的龍頭地位。項目全部達(dá)產(chǎn)后，預(yù)計將占國內(nèi)機器人精密減速器市場的30%，占全球精密減速器市場的5%以上。

據(jù)悉，10月26~29日，泰隆將攜自主研發(fā)的擺線包絡(luò)精密減速器、諧波減速器、擺線鋼球減速器、輪邊馬達(dá)減速器等四款高精密減速器亮相上海PTC傳動裝備展會，與國際高端機器人減速裝置同臺競技。