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志。今年兩會期間，國務院提出"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、新一代信息產業(yè)、高端數控機床等十大領域，工業(yè)機器人作為影響和應用于其他領域的主導產品，被列為十大領域之首。
突破國際技術壁壘
日前，江蘇泰隆集團與重慶大學機械傳動國家重點實驗室歷經4年之久的攻堅克難，突破了日本、捷克等國外技術壟斷，攻克RV機器人用減速器國際技術壁壘，自主研發(fā)出擺線針輪減速器、諧波減速器、輪邊馬達減速器、擺線鋼球減速器等四款高精密減速器，實現(xiàn)了國產機器人用精密減速機國產化的重大突破。
泰隆擺線包絡精密減速器的研發(fā)，是基于擺線針輪行星機械傳動設計原理，建立了擺線包絡、行星傳動的嚙合基礎理論，選擇采用漸開線圓柱齒輪行星減速機與擺線包絡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，提高國產減速器在國內外機器人領域的配套率。
該產品獲授權專利13件，其中國際發(fā)明專利1件(美國)，國內發(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基金等重點扶持項目。目前，該產品已完成了機體理論結構設計、加工制造、性能測試、成套技術實驗室驗證與批量生產考核，產品經重慶某科研機構高精密五軸噴涂機器人多關節(jié)驅動系統(tǒng)實際應用，并通過了國內權威專家組的科技成果鑒定，確認總體技術水平國內領先，核心技術達國際同類產品先進水平。
機器人用精密減速器是工業(yè)機器人中最關鍵的功能部件，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。
據泰隆集團副總經理、機器人項目總負責人黃留生介紹，泰隆擺線包絡精密減速器的核心技術是基于機器人用減速器的傳動精度設計、給定嚙合間隙的擺線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包絡行星傳動機構一體化的創(chuàng)新理論與成果。該產品作用于機器人的移動機座、運行大臂、代步行走、重載旋轉、智能轉換等關節(jié)部位，廣泛配套應用于電子電氣、化工塑膠、醫(yī)療器械等國民經濟領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)。
為機器人產業(yè)化攻堅克難
工業(yè)機器人的關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)達國家，主要是關鍵部件由美國、德國、日本、捷克等國家掌控，導致我國高端裝備制造領域機器人核心部件基本依賴于進口。
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、29.6萬、36.9萬和46.2萬套。此外，對于國內市場保有的工業(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)在全球經濟競爭中對機器人產業(yè)的高度依賴和國外機器人產業(yè)突飛猛進的發(fā)展態(tài)勢，江蘇泰隆集團董事長殷根章早在"十二五"初期，就提出了發(fā)展機器人減速器的遠大設想。泰隆選擇在我國機械傳動領域有深厚研發(fā)基礎和創(chuàng)新能力的重慶大學機械傳動國家重點實驗室作技術依托單位。通過產學研聯(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，博采國際先進制造技術之長，進行了多層面的理論研究和工藝、技術、材料以及加工、檢測設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，系統(tǒng)有效地提高了精密減速器的傳動效率、傳動精度、扭轉剛度與回差精度的綜合性能。
打造產業(yè)配套基地
"機器人產業(yè)涵蓋工業(yè)機器人、清凈機器人、移動機器人、服務機器人、特種機器人等各個領域，將成為經濟社會各領域穩(wěn)健發(fā)展的主推手。"泰隆集團總經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，一是突破國產減速機制造技術瓶頸，推進高精密減速機國產化，提升我國高端減速器產業(yè)的開發(fā)、制造、加工、檢測整體技術水平。二是打破發(fā)達國家在精密機械制造領域的市場壟斷，為我國減速機產業(yè)提供優(yōu)質價廉的高精密裝備，提升我國機器人產業(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，為我國交通運輸等國民經濟重點領域的智能化發(fā)展提供傳動技術保障，推動和促進我國高精密機械制造領域轉型升級和創(chuàng)新發(fā)展。
雖然在技術創(chuàng)新上取得了很大成績，殷愛國也同時表示，泰隆國內率先開發(fā)研制的高端機器人減速器目前仍屬于起步階段，其產品的綜合性能和企業(yè)的裝備能力距國際先進水平還有較大差距，產品的持續(xù)改進與升級還有較大空間。
為了趕超國際先進水平，在技術上，泰隆將進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，著力提高精密減速器產業(yè)化過程的工藝與質量，突破批量制造過程中產品可靠性和一致性關鍵技術。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，進一步開發(fā)高效、智能化產品的性能檢測設備，為不斷提升國產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支持。
進一步完善企業(yè)基礎設施建設。
泰隆將加速推進偏心軸類零件加工生產線、針齒殼類零件加工生產線、擺線輪類零件加工生產線、行星架類零件加工生產線、齒輪類零件加工生產線和產品裝配、檢測加工生產線等六大重點生產領域的建設速度;在備料、粗加工、熱處理和半精加工等生產領域，充分利用現(xiàn)有生產與檢測設備，以期加速產業(yè)化進程，減少項目重復投入。
選準市場定位，開創(chuàng)產業(yè)化新局面。
面對我國機器人應用高速增長，但國產機器人市場卻處于邊緣化的現(xiàn)狀，泰隆制定出立足國內、著眼國外的雙軌制營銷模式。在國內市場，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化的配套比例;在國外市場，他們將致力于調整外貿渠道，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，奠定在國內擺線包絡精密減速器領域的龍頭地位。項目全部達產后，預計將占國內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。
據悉，5月19~21日，泰隆將攜自主研發(fā)的擺線包絡精密減速器、諧波減速器、擺線鋼球減速器、輪邊馬達減速器等四款高精密減速器亮相上海國際齒輪傳動裝備展會，與國際高端機器人減速裝置同臺競技。
