文/廖文清】“如果没有润滑油，这个世界将无法运转。”

工业机器人的各种故障分析越来越受重视，其中，漏油现象是较为常见的故障之一，严重影响了工业机器人的正常使用，漏油现象不仅浪费大量的润滑油/脂，造成经济损失、污染环境、产品形象受损，而且还威胁设备的安全使用和生产的顺利进行，严重时还会因机械结构内部的齿轮和轴承缺油脂而得不到充分的润滑，导致齿面磨损加剧以及轴承烧坏，从而引发设备事故。

而机器人漏油主要来自两个方面：电机漏油和减速机漏油。其中，减速机漏油现象更为多见，背后既有本体企业安装不合理以及后期维护保养不到位等原因，也有减速机企业是否合理选择润滑油脂等问题，而往往这些细微的地方极易被忽略。

被忽视的润滑油脂

据悉，工业机器人大约有80%的零件损坏是由于摩擦、磨损引起，润滑油/脂作为减少摩擦、磨损的关键，其重要性不言而喻，然而因为润滑油/脂在整个机器人本体成本中所占的比例非常小，前期企业对其重视程度不够，后期就大大加剧了机器人的维修成本。

缔奈中国区总代理商广东缔睿斯奈相关负责人钟剑俐对高工机器人表示，其实一台谐波减速机里边用的油脂非常少，可能就是几克的量。“我们是按照公斤级来计算润滑油脂的使用量，比如3C行业，给苹果外壳打磨的小型机器人，负载才几kg，最小的负载才0.5kg，这样的机器人一个轴需要的润滑脂仅2g-3g。”

但润滑油对减速器性能的影响却是巨大的，特别是在使用环境比较恶劣，温度比较高的场合，对润滑油脂的要求更为苛刻。

“普遍来说，谐波减速器的厂家会自己购买油脂，RV减速机企业一般不会自己买油，而是把减速机卖给客户之后，由本体企业自行购买。”钟剑俐说。

据悉，生产谐波减速器的厂家设备都比较精密，对油脂的耐磨度要求比较高，所以他们对于选择哪个品牌的油脂，必须经过自身千锤百炼的测试之后，才会做出选择。

甚至有些谐波减速机企业在与润滑油脂企业的合作过程中，在原有的润滑油脂的基础上，通过自身对添加剂配比的创新，研发出适用于其减速器产品的专用油脂，并重新命名，成为自创品牌。

但有人指出，目前还没有不可替代的减速器油脂，事实上，考虑到成本的问题，一般减速器和机器人本体企业会选择可替代的润滑油脂品牌。

MeliorMotion GmbH中国区负责人张猛也指出，其实很多品牌自己不研发润滑油，都是直接购买然后贴牌，用了他们的减速机就必须用他们的油，这样成本会比较高，而Melior Motion GmbH的油比较简单，客户可以直接在市场上购买。“我们用嘉实多的EP320比较多，还有纳博特斯克的SB150，都是经过测试的，客户可以自行选择，从而降低成本。”

无论是出厂前就添加了润滑油脂，还是出厂后添加润滑油脂，减速机在使用了一段时间之后都需要对其润滑油进行更换。如果长期不更换润滑油而高速运转的话，减速机内部的润滑油变得极其的浓稠，同时还可能带有杂质。这种情况下可能会造成两个结果：一个是异响，另一个是温升。

以异响来说，业内人士指出，在机器人的使用过程中，机器人运动轴转动时出现杂音，若运动轴转动时，有卡顿、铸件间摩擦的现象，就有可能是运动轴油腔内润滑油高温氧化或金属磨粒等杂质积聚过多，润滑油失去润滑效果，需采取更换运动轴油腔润滑油的措施。

说到机器人的维修和保养，在发那科机器人保养手册上，明确提出了：机器人每工作三年或工作10000个小时，就需要更换机器人六个轴减速器润滑油和J4轴齿轮轴润滑油。

油脂的耐磨度越好，减速机就越耐磨，换油的时长也越长。当然，如果想要减速机使用时间长一点，就像我们使用车子5000公里就要保养一次一样，需要定期维护。“3C行业一般是用小型机器人，车间也比较干净，对谐波减速器的要求是运转10000多小时进行一次保养。”钟剑俐指出。

她进一步指出，如果一台机器人没有好好维护，进行售后保养的话，它的寿命会大大减少，正常可以使用10年的机器人可能最后只能使用5年。

减速器漏油原因和解决办法

“油脂其实不会损害任何机器人，因为它最柔软，除非是使用错了型号，不是专用型号的油脂，才会出现减速器或者机器人漏油的情况。”业内人士指出。

从选择合适的润滑油脂来看，减速机润滑技术分为润滑油和润滑脂，润滑油在油脂分化时非常彻底，但是有一个缺点，对于密封性的要求非常高，在亚洲尤其日本、中国，大部分采用的是润滑脂。

克鲁勃润滑剂(上海)有限公司技术工程师田大鹏此前表示，目前大部分的减速机都是用油脂润滑，它的结构分为油和增稠剂，油是90%以上的基础油加添加剂，根据不同的工况，添加剂的比例在5%—10%之间，增稠剂的含量大概是在40%——60%左右，润滑脂分为000#、00#、0#、1#、2#、3#、4#、5#、6#，从0#到6#，增稠剂含量越高，越来越硬，越硬在减速器里运行起来的分油率和润滑性能就越差。

“如果国内减速机厂商能够做到100%密封，我们还是建议使用油润滑，但是除了ABB之外，其它的企业好像都还没能解决密封的问题，所以一般情况下，RV减速器我们推荐0#和00#油脂，密封好一点推荐00#，差一点的推荐0#，如果是谐波减速器，我们推荐1#或者2#。”田大鹏指出。

有业内知情人士表示，国产机器人只能用润滑脂，但是KUKA的机器人不管从大到小的机器人型号都可以用液体润滑油，而不用固体油脂，是因为KUKA机器人密封效果比较好。“ABB也是用液体润滑油，但是它比较复杂一点，KUKA是用一款油就可以，但是ABB根据不同的轴用的油会有一些不一样，比如1/2/3轴用150的油，4/5/6有可能就是用320的油。”

不同的行业，对于减速器润滑油脂的要求也有所不同。以汽车行业为例，由于汽车工业遍布大江南北，对油脂的高低温性能提出了更高的要求。同时，汽车行业润滑油还需要具备良好的与密封件兼容的性能，以保证长期使用不发生泄漏；而食品生产设备采用食品级润滑产品的要求越发严格，对于加工和分拣机器人等有机会接触食品的设备，所使用的润滑剂必须符合食品安全标准。

除了润滑脂选择不合理之外，造成减速器漏油主要还有以下几方面的原因：

1、减速器内外压力差：减速器工作过程中，内部的各种摩擦副产生大量热量，导致内部温度升高、压力增大，润滑脂在压差的作用下，导致润滑脂从缝隙中渗漏。减速器内部温升越高，渗漏的风险越大。

2、油封结构设计不合理：例如，油封产生泵吸效应的前提是接触压力峰值要靠近油侧，当压力峰值靠近空气侧时，油侧压力梯度小于空气侧压力梯度，油封一定发生泄漏。

3、制造、装配工艺过程管控不严格，如注油量、密封轴的光洁度倾斜、油封装配不正确等现象均可造成减速器渗漏。

在昊志机电看来，目前，很多机器人本体厂商解决润滑脂渗漏问题的办法就是抹布擦除，治标不治本，还增加作业人员维护的工作量，而昊志主要从降低减速器的温升、提升齿面的润滑能力降低摩擦发热、密封设计三个方面从根本上提出了解决这一问题的办法。

据悉，温度变化会导致润滑脂粘度的变化，进而会导致分子摩擦。例如，高温可能会将油分子剪切/裂解成较小的分子，从而导致粘度降低。根据业内人士的经验，温度每升高10ºC，化学反应速率（包括氧化和热降解）将会变化2倍，例如，温度升高10ºC会使反应速率加倍，从而使预期寿命减半。随着温度的升高，润滑脂将很快失效。

昊志机电在润滑脂添加剂中加入了含有纳米级别的球状微粒成分，其直径约为分子直径的二十分之一，可以渗透到部件间的每一个角落而不会引起粘度的变化；此外，纳米级微粒起到细微轴承的作用，利用轴承效应，将滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而最大限度的降低阻力抑制温升，防止基础油劣化。

对于一些自动化的客户，Melior Motion也提供加好润滑油脂的封闭式减速机产品，加完一次油之后，可以实现免维护。张猛说：“因为我们的效率比较高，发热量比较低，所以油封使用寿命很长，我们标的使用寿命在满载的情况下是20000小时，在这20000小时内是不用换油的，这大大降低了客户的使用成本。”值得一提的是，作为新型减速器品牌，Melior Motion的减速器可以替代RV减速器应用在一些高精密的场合。

润滑油脂的国产化

目前大部分机器人使用的油脂品牌有：缔奈Drislide、嘉实多Castrol、协同油脂KyodoYushi、哈默纳科Harmonic等。

“在与我们合作的客户中，基本上都是使用进口的润滑油/脂，国内的油/脂还不太成熟，会出现一些问题。”业内人士表示，润滑油脂的国产化目前并不容乐观。

当然从机器人的国产化来看，除了减速机、控制器、伺服电机等核心部件的核心技术需要实现国产化突围外，关键材料和润滑油等配套产品的国产化也不容忽视。

值得一提的是，尽管目前减速器油脂国产化面临重重压力，但是国内也有一些企业取得了突破性进展，比如中国石油润滑油公司——昆仑润滑，从2014年就开始研究摆线针轮机器人专用油、脂产品，成功研发了昆仑DG-2谐波减速器润滑脂、昆仑机器人摆线针轮（RV）RV00减速器润滑脂。

其中，昆仑DG-2谐波减速器润滑脂产品研制中采用降噪工艺，能有效降低减速器柔轮和钢轮啮合过程中的噪音和振动；具有极低的摩擦系数，有效提升齿轮传动效率，降低减速器的工作温度；具有优良的抗磨性能和机械安定性能，达到减速器的终身免维护润滑，保证在减速器急加速测试和运转过程中，使用该产品润滑的减速器齿轮温度没有异常变化。