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

突破國際技術(shù)壁壘

日前，江蘇泰隆集團與重慶大學(xué)機械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)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(xiàn)針輪減速器、諧波減速器、輪邊馬達減速器、擺線(xiàn)鋼球減速器等四款高精密減速器，實(shí)現了國產(chǎn)機器人用精密減速機國產(chǎn)化的重大突破。

泰隆擺線(xiàn)包絡(luò )精密減速器的研發(fā)，是基于擺線(xiàn)針輪行星機械傳動(dòng)設計原理，建立了擺線(xiàn)包絡(luò )、行星傳動(dòng)的嚙合基礎理論，選擇采用漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪行星減速機與擺線(xiàn)包絡(luò )減速機二級減速結構，大幅度提高了減速機的制造精度、傳動(dòng)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)減速器在國內外機器人領(lǐng)域的配套率。

該產(chǎn)品獲授權專(zhuān)利13件，其中國際發(fā)明專(zhuān)利1件（美國），國內發(fā)明專(zhuān)利6件，新型實(shí)用專(zhuān)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(diǎn)扶持項目。目前，該產(chǎn)品已完成了機體理論結構設計、加工制造、性能測試、成套技術(shù)實(shí)驗室驗證與批量生產(chǎn)考核，產(chǎn)品經(jīng)重慶某科研機構高精密五軸噴涂機器人多關(guān)節驅動(dòng)系統實(shí)際應用，并通過(guò)了國內權威專(zhuān)家組的科技成果鑒定，確認總體技術(shù)水平國內領(lǐng)先，核心技術(shù)達國際同類(lèi)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。

據泰隆集團副總經(jīng)理、機器人項目總負責人黃留生介紹，泰隆擺線(xiàn)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(dòng)精度設計、給定嚙合間隙的擺線(xiàn)齒輪與雙圓弧內齒輪嚙合構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構和新型擺線(xiàn)包絡(luò )行星傳動(dòng)機構一體化的創(chuàng )新理論與成果。該產(chǎn)品作用于機器人的移動(dòng)機座、運行大臂、代步行走、重載旋轉、智能轉換等關(guān)節部位，廣泛配套應用于航天航空、國防軍工、電子電氣、化工塑膠、醫療器械等國民經(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(cháng)期以來(lái)，我國機器人一直受制于發(fā)達國家，主要是關(guān)鍵部件由美國、德國、日本、捷克等國家掌控，導致我國高端裝備制造領(lǐng)域機器人核心部件基本依賴(lài)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。據國家權威部門(mén)預測，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到23.6萬(wàn)、29.6萬(wàn)、36.9萬(wàn)和46.2萬(wàn)套。此外，對于國內市場(chǎng)保有的工業(yè)機器人按一般使用壽命8~10年計算，未來(lái)國內對于精密減速器的市場(chǎng)需求將超過(guò)100萬(wàn)臺，年市場(chǎng)銷(xiāo)售額將突破100億元以上。

面對現代裝備制造業(yè)在全球經(jīng)濟競爭中對機器人產(chǎn)業(yè)的高度依賴(lài)和國外機器人產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢，江蘇泰隆集團董事長(cháng)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大設想。泰隆選擇在我國機械傳動(dòng)領(lǐng)域有深厚研發(fā)基礎和創(chuàng )新能力的重慶大學(xué)機械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗室作技術(shù)依托單位。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，致力于智能機器人減速器的開(kāi)發(fā)研制，通過(guò)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(cháng)，進(jìn)行了多層面的理論研究和工藝、技術(shù)、材料以及加工、檢測設備的開(kāi)拓型思維和創(chuàng )新型實(shí)踐。如今他們已突破了擺線(xiàn)包絡(luò )精密減速器的設計理論與方法，整體攻克了機器人減速器高精密成套加工設備與高性能檢測設備應用難關(guān)，系統有效地提高了精密減速器的傳動(dòng)效率、傳動(dòng)精度、扭轉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(dòng)機器人、服務(wù)機器人、特種機器人等各個(gè)領(lǐng)域，將成為經(jīng)濟社會(huì )各領(lǐng)域穩健發(fā)展的主推手?！碧┞〖瘓F總經(jīng)理殷愛(ài)國向中國工業(yè)報記者介紹，泰隆開(kāi)發(fā)高端減速器的立足點(diǎn)，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(kāi)發(fā)、制造、加工、檢測整體技術(shù)水平。二是打破發(fā)達國家在精密機械制造領(lǐng)域的市場(chǎng)壟斷，為我國減速機產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)價(jià)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(shí)現國際市場(chǎng)的突圍。三是通過(guò)機器人減速機的開(kāi)發(fā)研制，為我國航天航空、國防軍工、交通運輸等國民經(jīng)濟重點(diǎn)領(lǐng)域的智能化發(fā)展提供傳動(dòng)技術(shù)保障，推動(dòng)和促進(jìn)我國高精密機械制造領(lǐng)域轉型升級和創(chuàng )新發(fā)展。

雖然在技術(shù)創(chuàng )新上取得了很大成績(jì)，殷愛(ài)國也同時(shí)表示，泰隆國內率先開(kāi)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的合作，加強和延伸精密減速器的設計、制造、測試與試驗等方面的基礎工作，著(zhù)力提高精密減速器產(chǎn)業(yè)化過(guò)程的工藝與質(zhì)量，突破批量制造過(guò)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計、可靠性設計基礎理論和方法研究的力度，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)高效、智能化產(chǎn)品的性能檢測設備，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與技術(shù)支持。

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

選準市場(chǎng)定位，開(kāi)創(chuàng )產(chǎn)業(yè)化新局面。面對我國機器人應用高速增長(cháng)，但國產(chǎn)機器人市場(chǎng)卻處于邊緣化的現狀，泰隆制定出立足國內、著(zhù)眼國外的雙軌制營(yíng)銷(xiāo)模式。在國內市場(chǎng)，通過(guò)廣州啟帆、長(cháng)沙長(cháng)泰、沈陽(yáng)新松、蘇州博特、珠海格力等國內機器人制造重要客戶(hù)的示范作用，帶動(dòng)現有潛在客戶(hù)，努力提升機器人國產(chǎn)化的配套比例；在國外市場(chǎng)，他們將致力于調整外貿渠道，著(zhù)眼于開(kāi)拓澳大利亞、新西蘭及歐美市場(chǎng)。

殷愛(ài)國表示，泰隆高端機器人產(chǎn)業(yè)化項目的實(shí)施，將在國家層面、科研層面和市場(chǎng)層面的合力推動(dòng)下，奠定在國內擺線(xiàn)包絡(luò )精密減速器領(lǐng)域的龍頭地位。項目全部達產(chǎn)后，預計將占國內機器人精密減速器市場(chǎng)的30%，占全球精密減速器市場(chǎng)的5%以上。

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