精密减速器主要分为RV减速器、谐波减速器和行星减速器三大类,三者在下游应用场景上分工明确:RV减速器主打重负载场景,谐波减速器聚焦精密小型化场景,行星减速器则更多用于通用自动化领域。其中,工业机器人是核心下游,机器人本体厂商通常会根据关节位置和负载大小,组合搭配不同类型的减速器,应用最多的是RV减速器和谐波减速器。

RV减速器:重载场景的核心传动部件

RV减速器的核心特点是传动效率和输出扭矩比较高,因此更适用于大负载场景。其技术结构一般由行星齿轮减速器的前级和摆线针轮减速器的后级组成,零部件较多,产品性能表现为大体积、高负载能力和高刚度。

在应用上,RV减速器一般应用于多关节机器人中机座、大臂、肩部等重负载的位置。终端行业中,汽车、运输、港口码头等领域通常使用配有RV减速器的重负载机器人。从需求结构看,六轴机器人的减速器配置随负载变化:负载在10kg以内的全部选用谐波减速器;超过10kg而在20kg以内的,置换两个RV减速器;若负载超过20kg,则全部替换为RV减速器。

谐波减速器:精密与小型化的优选方案

谐波减速器的特点是体积小、重量轻,同时运动精度高,主要用于小型工业机器人的末端部位。其技术原理是通过柔轮的弹性变形传递运动,主要由柔轮、刚轮、波发生器三个核心零部件组成,相比RV减速器,使用的材料、体积及重量大幅度下降。

在应用上,谐波减速器主要应用于机器人小臂、腕部或手部。终端领域中,3C、半导体、食品、注塑、模具、医疗等行业通常使用由谐波减速器组成的30kg负载以下的机器人。此外,协作机器人由于负载普遍较低,通常需要使用6-7个减速器,且全部选用谐波减速器。

行星减速器:通用自动化的基础传动件

行星减速器是精密减速器三大品类之一,与RV和谐波形成互补。从需求结构看,行星减速器更多用于通用自动化场景,下游覆盖数控机床、自动化设备等更广泛的工业传动领域,是基础性的传动部件。

需要说明的是,关于行星减速器在具体下游行业中的分布占比,官方资料未给出详细拆分数据,建议以行业公开报告及第三方实测数据为准。

常见问题

人形机器人对减速器的需求有何变化?

人形机器人的“自由度”指数上升,包括四肢、腰部以及颈部等,至少需要15个减速器。由于人形机器人对精度和重量的要求非常高,谐波减速器有望成为主流传动技术。

六轴机器人如何搭配RV和谐波减速器?

主流的多关节机器人普遍有六个轴,会使用六个减速器。负载在10kg以内的全部选用谐波减速器;超过10kg而在20kg以内的置换两个RV减速器;负载超过20kg则全部替换为RV减速器

RV和谐波减速器的主要性能差异是什么?

两者各有优劣,更多是互补关系。RV减速器传动效率和输出扭矩高,适合大负载;谐波减速器体积小、重量轻、运动精度高,适合小型化精密部位。具体参数上,谐波减速器在背向间隙(≤20 arc sec)、噪声(≤60db)等指标上优于RV,而RV在额定输出转矩(101-6,135 N·m)和扭转刚性(20-1,176 N·m/arc min)上明显更强。