日本素有“机器人王国”之称,机器人技术先进,品种齐全,机器人企业更是牛如牛毛,灿若星河。据统计,目前全世界投入使用的机器人大约有95万台,其中日本就占了38%,位居各国之首,可以说占据了世界机器人产业的半壁江山。那么,日本机器人到底有多厉害呢?跟着小编一起去看一看吧!

一、两大机器人类型
日本机器人的种类齐全,主要分为两大类:工业机器人和服务型机器人。工业机器人用于生产工作,服务型机器人则帮助人解决生活中的问题。
日本70%的工业机器人应用于汽车与电子机械行业。作为生产设备的工业机器人易受经济波动的影响。1990年前后,日本工业机器人的出口比例为20%,随着日本汽车和电子行业海外投资的增长,近几年出口比例超过70%。2008年全球经济危机之后,日本机器人产业的市场结构发生重大转变。日本工业机器人国内销售量逐渐减少,出口亚洲比率迅速增加。伴随着中国和其他周边国家对机器人需求的增长,亚洲特别是中国成为了日本机器人产业的重要市场之一。
近几年,日本的工业机器人在食品、药品、化妆品所谓“三品产业”领域的应用有较快的发展。与汽车和电子行业的应用不同,这些产业卫生标准更高,而解决这些卫生标准等诸多问题需要有更先进的技术支持。当前,传统的高性能自动化机械机器人已普及,研究开发多功能高智能工业机器人也是面临的一大课题。在人与机器人合作的生产系统中,如何提高机器人的安全性也是一重大课题。
应用于制造业以外的机器人大多都可归入服务型机器人范畴。在服务型机器人开发领域,日本同样领导着世界潮流,索尼、日立等30多家企业和早稻田大学、九州大学等十多所大学,在服务型机器人开发方面取得重要进展。但目前作为产品量产的服务型机器人还很少。被赋予众望的医疗·福祉·介护机器人以及灾害救援用机器人已研发出,但推广普及还需要更多的技术支持与相应的制度支持。与人接触不可避免的福祉·介护领域机器人的相关安全认证系统的配备也是急待解决的课题。服务型机器人的应用领域非常广泛,服务型机器人的研究开发、普及是实现日本机器人产业再发展的一突破口。
二、闻名世界的日本机器人企业
除了分工明确的机器人种类,日本还有许多闻名世界的机器人企业,这些企业在世界各地开设工厂、研发新技术,为日本乃至全世界的机器人产业做出了突出贡献。
1、安 川 电 机
安川电机公司,成立于1915,总部位于日本福冈地区的北九州,是日本一家生产伺服系统,动作控制器,伺服电机,交流电机驱动,开关和工业机器人的制造商。安川电机以制造多关节机器人起家,如今机器人的生产数量位居世界前列。安川电机制造出来的日本首个全电动式工业用机器人MOTOMAN依然被广泛应用于世界各国汽车、电机等行业,在日本国内也很有市场。2013年安川电机第一次在中国开设了工业机器人制造工厂。
2、不二越
日本不二越公司总工厂在日本富山,公司成立于1928年,除了做精密机械、刀具、轴承、油压机等外,机器人部分也是他的重点部分,起先为日本丰田汽车生产线机器人的专供厂商,专业做大型的搬运机器人、点焊和弧焊机器人、涂胶机器人、无尘室用LCD玻璃板传输机器人和半导体晶片传输机器人、高温等恶劣环境中用的专用机器人、和精密机器配套的机器人和机械手臂等。不二越在工业机器人制造领域一直有着良好的口碑,在汽车制造业也相当活跃。与安川电机扩大市场的方式相同,不二越也在中国开设工厂,且保持着不俗的销售额。
3、FANUC(发那科)
FANUC (发那科) 是一家上市公司,专注于工业机器人制造,是世界上最大的专业数控系统生产厂家,占据全世界70%的市场份额。
FANUC (发那科)制造的多关节机器人位居行业首位。由它制造出来的汽车焊接专用机器人质量精良,深受各大汽车生产公司钦赖,仅这一种类机器人的销售额就已超过1400亿日元。因此,被称为促使日本机器人技术摘得世界第一桂冠的助推力。发那科在日本的名气则更不用说,堪称行业老大。
4、川崎重工业
川崎重工业起家于明治维新时代,是日本的重工业公司,非常擅长制造半导体清洁型工业机器人,已经拥有四十多年的制造经验。继安川电机、不二越之后,于2015年在中国开始工业机器人制造工厂。
5、雅马哈发动机
雅马哈发动机在电子零部件组装领域极其有名,主要经营摩托车、踏板车、柴油发动机、通用发动机、发电机、汽车发动机、产业用机器人等,因其工业机器人制造出来的零件具有品质高、故障低的特点,经常被应用于混合动力车及飞机的制造上。
6、松下电器
在工业机器人领域拥有良好市场的松下,非常擅长零部件的组装。因其顾客主要为海外电子机器制造厂家,所以松下出口额逐年增加。松下制造的“机械手臂”,在业界赢得了相当不错的口碑。
总体而言,日本机器人位居世界前列得益于其齐全的机器人种类,繁多的知名企业,以及庞大的产业和完整的产业链。随着中国智能制造的进一步发展,中国的机器人产业也将得到迅速的发展,届时,日本的机器人产业发展方式将极具借鉴意义。
机器人运动的核心部件几乎是日本造
目前全球能够提供规模化且性能可靠的精密减速器生产企业不算多,全球绝大多数市场份额都被日本企业占据,在工业用机器人关节上的精密减速器上,纳Nabtesco(纳博特斯克)产品的全球市场占有率达60%,特别在中/重负荷机器人上,其RV减速器市场占有率高达90%。Harmonica(哈默纳科)的谐波减速器约占15%,还有住友重工(SUMITOMO,未查到比例)。
下面我们就来看看这几家知名机器人减速器企业
1. Nabtesco纳博特斯克
Nabtesco(纳博特斯克)是2003年9月成立的,看似一个00后公司。实际上它是由帝人精机(Teijin Seiki,1944年成立)和纳博克(Nabco,1956年生产了日本第一个自动门)这两家日本公司强强合并组成。作为运动控制系统和零部件的生产商,这两家公司都在其特定的业务领域,掌握了高端核心技术,控制了很高的市场份额,所以Nabtesco甫一成立,就位居同行业在日本乃至全世界的首位,世界上大多数机器人制造商均从Nabtesco的专利RV减速机获益并带来成功。
作为世界上最大的精密摆线针轮减速机制造商,Nabtesco生产高性能减速机、中空轴减速机,以及单轴伺服执行器和控制器。其生产的精密设备具有高扭矩、高刚性和高耐过载冲击荷载能力的同时,兼有高精密和非常低的回程间隙,被广泛应用于卫星、雷达天线、工业机器人、半导体和焊接技术等工业自动化领域。
Nabtesco有几个小视频能很直观形象地其产品展示在各种工业机器人上的应用。其中一个6轴机器人的跟大家分享。
1944年帝人精机成立伊始,在飞机制造业开展业务,1947年进军纺织机械制造领域,1955年开始制造飞行器零部件,1959年扩展至机床制造业。Nabtesco的RV减速器,前身正是帝人精机的主流产品,70年代开始作为挖掘设备驱动马达的核心部件使用。80年代早期,应世界主要机器人制造商要求,帝人精机改进了RV减速器,使之更加精准可靠,符合机器人制造行业的严格要求。取得了精密摆线针轮RV减速机专利后,于1986年开始批量生产,从此开始为现代工业机器人的关节应用进行配套。
2. Harmonica哈默纳科
日本Harmonic Drive Systems Inc.(简称HDSI)是整体运动控制的领军企业,其生产的Harmonic Drive组合型谐波减速机,具有轻量小型、无齿轮间隙、高转矩容量等特点,被广泛应用于工业机器人、仿人机器人、半导体液晶生产装置、光伏设备、光学仪器、精密机床等各种尖端领域。阿波罗月球车的电驱动车轮里的波动齿轮就是用哈默纳科的产品哦~~
为了涵盖谐波减速机所不能做到的低减速比领域,HDSI产品还涉及到精密行星齿轮箱型谐波减速机Harmonic Planetary。独特的内齿圈形变工艺,可以使得行星齿轮与其啮合的更紧、消除背隙,已达到精密级的传动误差。
谐波传动减速器(harmonic gear drive)是一种靠波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形,并与刚性齿轮相啮合,从头传递运动和动力的齿轮传动系统。谐波传动减速器是由美国人Clarence Walton Musser(1909~ 1998-06-08)在1957年获得发明专利(美国专利号2906143),除此之外,这位曾在美国国防部工作15年的长寿发明家一生有250项重大发明,例如军用无后座力步枪,飞机弹射器,水下爆炸试验仪器等等。
听上去象大一个行业品类,其实harmonic drive是Harmonic Drive Systems Inc.的商标。1960年美国USM公司首次将谐波传动减速器成功投入运用,后来长谷川齿轮株式会社(Hasegawa Gear Works, Ltd.)获得了USM的生产许可。1970年10月,长谷川与USM各出资50%,在东京都成立了Harmonic Drive Systems Inc.,汉译哈默纳科。
哈默纳科是整体运动控制的领军企业,其生产的HarmonicDrive组合型谐波减速机,具有轻量小型、无齿轮间隙、高转矩容量等特点,被广泛应用于工业机器人、仿人机器人、半导体液晶生产装置、光伏设备、光学仪器、精密机床等各种尖端领域。
2006年1月1日哈默纳科和上面介绍的Nabtesco的美国子公司在马萨诸塞州成立了合资公司Harmonic Drive L.L.C.。
为了涵盖谐波减速机所不能做到的低减速比领域,产品还涉及到精密行星齿轮箱型谐波减速机(Harmonic Planetary)。独特的内齿圈形变工艺,可以使得行星齿轮与其啮合的更紧、消除背隙,已达到精密级的传动误差。
3. SUMITOMO住友
日本住友SUMITOMO是拥有400多年历史的世界500强之一的住友集团旗下的建设机械厂家,在世界范围享有盛誉。住友产品在1967年凭借自身技术 开发研制了第一台液压挖掘机之后,目前世界各地到处活跃着住友液压挖掘机的身影。住友重机械工业株式会社 Sumitomo Drive Technologies住友重机械在日本便开始了电动机和减速机的自行制造生产。
住友减速机包含各种型号减速机,如住友大型斜齿轮减速箱,住友行星齿轮减速机,住友斜齿轮减速机,住友蜗轮蜗杆减速机等。减速比大,效率高:一级传动减速 比为9~87,双级传动减速比为121~5133,多级混合可达数万,且针齿啮合系套式滚动摩擦,啮合表面无相对滑动,故一级减速效率达94%。
1995年10月,由住友重机械工业株式会社和住友商事株式会社共同出资在中国天津成立住友重机械减速机(中国)有限公司,并在2001年成立上海分公司作为其产品在中国的销售总部,同时在上海的松江设有维修中心。