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工業機器人的核心零部件國產化率持續走高

返回列表 發布日期:2021-05-27

  近年來,工業機器人的核心零部件國產化率持續走高,已有不少廠商取得不同程度上的突破。減速器方面,諧波減速器國產進程較快。如綠的諧波已通過量產在國內諧波減速器市場占有較高份額;RV減速器精 密性更高,技術難度更大,國內也有雙環傳動,南通振康等廠商實現大批量出貨。在控制器領域,華中數控、新松等國產廠商硬件上也達到了國際先進水平;伺服電機領域擁有自主專利和較大生產規模的國產廠商也不在少數。

  諧波減速器和RV減速器各有所長,以工業機器人常用的減速器包括RV減速器和諧波減速器為例。工業機器人需要長時間進行大量重復性作業,因此對于定位精度和重復定位精度要求高。除伺服電機自身的調速功能外,需要精 密減速器保證各關節的運動精度。

工業機器人的核心零部件國產化率持續走高(圖1)

  另外,減速器可以通過降低轉速而提高扭矩,以傳遞較大的負荷,克服伺服電機功率有限導致輸出扭矩較小的缺陷。與通用減速器比,機器人關節減速器要求具有傳動鏈短、體積小、功率大、質量輕和易于控制等特點。諧波減速器主要用于小臂、腕部等輕負載部位。RV減速器傳動比范圍大、精度較為穩定、疲勞強度較高,并具有更高的剛性和扭矩承載能力。

  RV減速器的特點在于承受大負荷的同時保證高精度,減速齒輪需要具有耐磨性和高剛性,因此要求較高的材料成型技術,尤其是材料化學元素控制和表面熱處理方面。同時,保證高精度需要較高的減速比,需要具備無側隙、微進給的特點,因此對精 密加工及裝配技術要求很高。諧波減速器的優勢則在于零部件數目少,但動態特性抗沖擊能力會相對較差。

  減速器行業門檻高,整體市場呈寡頭格局。工業機器人成本中核心零部件成本占比高,僅減速器一項便占到總體成本的百分只三十一。此外,工業機器人的壽命一般為8-10年,而減速器的使用壽命通常在兩年左右,且一套機器人通常需要4-6個減速器??深A估,國內減速器市場龐大。

  減速器產品開發周期長、資金投入大、技術復雜度高。全球減速器行業集中度高,由國外少數廠商壟斷。工業機器人減速器市場主要被日本兩大企業占據。全球范圍內,從事精 密減速器研發、生產的廠商主要包括納博特斯克、哈默納科、日本新寶、住友、綠的諧波、南通振康、中大力德等。其中,哈默納科是諧波減速器行業龍頭,納博特斯克是 RV 減速器行業龍頭,兩家公司占據了全球工業機器人減速器約百分之七十的市場份額。

  同時隨著國內廠商在材料成型技術的突破以及工藝的積累,憑借高性價比,國內廠商已逐步搶占更多國內市場份額。以諧波減速器為代表的綠的諧波在國內率先實現工業化生產并建立起規?;瘧?,服務多家國內機器人企業,打破了國際品牌在此領域的壟斷,已成長為國內諧波減速器龍頭,并躋身國際主流市場;中大力德客戶主要為杭叉集團、諾力股份等叉車企業,廣州數控、拓斯達、哈工機器人等機械手企業。并在此前實現RV減速器技術突破,持續放量增長。

  隨著國內機器人本體廠商對上游國產零部件的接受度越來越高,且隨著機器人行業發展,減速器還可以應用于太陽能光伏跟蹤系統、無人叉車、AMR無人搬運車、自動分揀系統、服務機器人等高 端領域,國產零部件取代國外零部件的空間非常大。在工業機器人產業鏈上下游的配合之下,國產機器人零部件與機器人本體都將在各自的賽道上大展身手。


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