工業機器人的核心部件--精密減速機

現今工業機器人的先進程度讓人歎為觀止，尤其是那些靈動的5軸6軸機器人，具有如此多的關節，還能夠做到運動和指令的精確傳輸，各部位緊密配合完成複雜的工作，讓人不禁好奇它們的傳動系統到底是怎樣的???

你造麽，全球機器人的關節用到的精密減速機幾乎都是日本造的：日本人說跪，全球機器人沒幾個能站著。

真正的工業機器人

關節到底是什麽結構的呢

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說起關節，主要是指工業機器人最重要的基礎部件，也是運動的核心部件：精密減速機。這是一種精密的動力傳達機構，其利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉數減速到所要的回轉數，並得到較大轉矩的裝置，從而降低轉速，增加轉矩。

目前全球能夠提供規模化且性能可靠的精密減速器生產企業不算多，全球絕大多數市場份額都被日本企業佔據：Nabtesco的RV減速器約佔60%，Harmonica的諧波減速器約佔15%，還有住友重工(SUMITOMO，未查到比例)。尤其在機器人領域的應用比例，是壓倒性的。今天就來說說前兩位。

Nabtesco精密減速機

Nabtesco(納博特斯克)是2003年9月成立的，看似一個00後公司。實際上它是由帝人精機(Teijin Seiki，1944年成立)和納博克(Nabco，1956年生產了日本第一個自動門)這兩家日本公司強強合並組成。作為運動控制系統和零組件的生產商，這兩家公司都在其特定的業務領域，掌握了高端核心技術，控制了很高的市場份額，所以Nabtesco甫一成立，就位居同行業在日本乃至全世界的首位，世界上大多數機器人製造商均從Nabtesco的專利RV減速機獲益並帶來成功。

作為世界上最大的精密擺線針輪減速機製造商，Nabtesco生產高性能減速機、中空軸減速機，以及單軸伺服執行器和控制器。其生產的精密設備具有高扭矩、高剛性和高耐過載衝擊荷載能力的同時，兼有高精密和非常低的回程間隙。

Nabtesco有幾個小影片能很直觀形象地其產品展示在各種工業機器人上的應用。機械君扒來其中一個6軸機器人的跟大家分享。

↓↓6軸機器人的關節

(R.M. Hoffman公司發布，58秒)↓↓

↓↓影片截圖↓↓

↓↓每個關節都要用到不同的減速機產品↓↓

1944年帝人精機成立伊始，在飛機製造業開展業務，1947年進軍紡織機械製造領域，1955年開始製造飛行器零組件，1959年擴展至機床製造業。Nabtesco的RV減速器，前身正是帝人精機的主流產品，70年代開始作為挖掘設備驅動馬達的核心部件使用。80年代早期，應世界主要機器人製造商要求，帝人精機改進了RV減速器，使之更加精準可靠，符合機器人製造行業的嚴格要求。取得了精密擺線針輪RV減速機專利後，於1986年開始批量生產，從此開始為現代工業機器人的關節應用進行配套。

↓↓Nabtesco精密減速機產品發展過程↓↓

↓↓Nabtesco的各種減速機↓↓

↓↓技術拆解↓↓

↓↓Nabtesco：

Hollow center Gear(1分10秒)↓↓

線路能很方便得從減速機中空的部分穿過。這樣的設計不僅轉矩更大，壓縮比更高，接近零側隙，而且還加載了一組更大的提供更大動量，並免去外部支撐設備的內角支撐軸。這樣一來，就進一步節省了成本，簡化了最終用戶的設計工作。

↓↓應用領域↓↓

Nabtesco致力於成為“世界領先的航天航空、陸地以及海運設備的運動控制系統和相關零組件的專家”，他們的設備可以提升從衛星、雷達天線、工業機器人、半導體和焊接技術等工業自動化領域的眾多應用產品功能。

諧波傳動減速器

（harmonic drive）

諧波傳動減速器（harmonic gear drive）是一種靠波發生器使柔性齒輪產生可控彈性變形，並與剛性齒輪相齧合，從頭傳遞運動和動力的齒輪傳動系統。諧波傳動減速器是由美國人Clarence Walton Musser(1909~ 1998-06-08)在1957年獲得發明專利（美國專利號2906143），除此之外，這位曾在美國國防部工作15年的長壽發明家一生有250項重大發明，例如軍用無後座力步槍，飛機彈射器，水下爆炸試驗儀器等等。

聽上去象大一個行業品類，其實harmonic drive是Harmonic Drive Systems Inc.的商標。1960年美國USM公司首次將諧波傳動減速器成功投入運用，後來長谷川齒輪株式會社(Hasegawa Gear Works, Ltd.)獲得了USM的生產許可。1970年10月，長谷川與USM各出資50%，在東京都成立了Harmonic Drive Systems Inc.，漢譯哈默納科。八了個卦：長谷川時任社長名叫谷川齒車，機械君覺得這名字命中注定就該是做齒輪的。。。

哈默納科是整體運動控制的領軍企業，其生產的HarmonicDrive組合型諧波減速機，具有輕量小型、無齒輪間隙、高轉矩容量等特點，被廣泛應用於工業機器人、仿人機器人、半導體液晶生產裝置、光伏設備、光學儀器、精密機床等各種尖端領域。

2006年1月1日哈默納科和上面介紹的Nabtesco的美國子公司在馬薩諸塞州成立了合資公司Harmonic Drive L.L.C.。

↓↓基本原理↓↓

為了涵蓋諧波減速機所不能做到的低減速比領域，產品還涉及到精密行星齒輪箱型諧波減速機(Harmonic Planetary)。獨特的內齒圈形變工藝，可以使得行星齒輪與其齧合的更緊、消除背隙，已達到精密級的傳動誤差。

↓↓諧波行星減速器

Harmonic Planetary Gears(1分42秒)↓↓

↓↓來玩找不同遊戲↓↓

↓↓高集成度和兼容性的SolutionKit減速器↓↓

↓↓應用領域↓↓

諧波齒輪減速機在航空航天、能源、航海造船、仿生機械、常用軍械、機床儀表、電子設備、礦山冶金、交通運輸、起重機械、石油化工機械、紡織機械、農業機械以及醫療器械等方面得到日益廣泛的應用，特別是在高動態性能的伺服系統中，諧波齒輪傳動更是顯示出其優越性。阿波羅月球車的電驅動車輪裡的波動齒輪就是用哈默納科的產品哦~~

想起德國舍弗勒軸承拍的那條廣告，少了他們，全球都得停轉。所以，沒了日本人，全球的機器人和飛機坦克也得趴下一多半。。。

來源：機械美學