工业机器人

摘要:精密减速器是工业机器人最重要的核心部件之一，是影响工业机器人稳定性等关键指标的重要部件。目前我国精密减速器主要依赖进口，国内自主技术仍有待突破。分析了主流精密减速器产品、精密减速器的市场结构以及国内外精密减速器的技术差距。

减速器的成本约占机器人成本的35%，是工业机器人生产的主要成本之一，也是制约机器人产业发展的关键因素。目前主流的精密减速器有RV减速器和谐波减速器，短期内我们的精密减速器产品仍主要依赖进口。RV减速器和谐波减速器是目前工业机器人精密减速器的主流产品，两者合计占全球工业机器人减速器市场份额的80%。其中RV减速器具有更大的传动比、更高的传动效率、更大的刚度和更高的可靠性，能够为工业机器人本体提供更高的运动精度，并能在工作运行中保持更小的回程误差和更低的振动。在现有的关节机器人产品中，RV减速器主要安装在高载荷的位置， 和RV减速器价格昂贵且难以制造，中国目前主要依赖进口。谐波减速器与RV减速器相比，体积更小，所需零件更少，传动比和传动效率更高。它通常用于关节机器人的手或手腕。日本品牌主导精密减速器市场。短期来看，中国市场仍然需要依赖进口。从全球精密减速器市场来看，日本品牌Hamernaco和Nabotsk垄断了近75%的市场份额，其中Nabotsk生产的RV减速器约占60%，Hamernaco生产的谐波减速器约占15%。ABB、库卡等国际主流机器人制造商均来自上述两家日本公司。公司携带供精密集减速器。从国内市场现状来看，2017年我国工业机器人减速器需求量近18万台。其中， 国产品牌约占国内市场的20%，外资品牌约占80%。从国内市场发展趋势来看，近五年来，进口精密减速器占国内工业机器人减速器总销量的比例逐年下降，国产精密减速器占国内工业机器人减速器总销量的比例逐年上升。造成这种现象的主要原因如下:1。国内工业机器人厂商通过进口获得精密减速器。价格较高，通常由ABB、库卡等国际主流机器人厂商支付。价格好几次，国内机器人厂商从成本和收益的角度出发，不得不选择国产精密减速器。2.国内工业机器人产量逐年增加， 近五年CAGR高达15.11%。工业机器人产量的快速增长推动了市场对精密减速器的需求。如此巨大的市场需求，要求精密减速机产能高，供货周期短。目前日系品牌减速机供货周期明显延迟，最长供货周期超过6个月。日本纳波茨克精密减速机供货周期从以前的2-3个月延长到现在的4-6个月。为了满足工业机器人的市场需求，国内机器人厂商转向国产品牌3 .近年来，国产精密减速器的技术日趋成熟，国内机器人厂商开始采购越来越多的国产精密减速器产品，其中南通镇康和Eft分别为，上海环燕分别签订了3000套和200套RV减速器的销售订单。双环传动与Eft签署战略合作协议，约定Eft将在双环传动采购RV减速机，Brandt与李仲达德签署迄今为止最大的RV减速机战略框架合同，约定2019年12月前采购不少于RV减速机。从国内精密减速器的现状和发展趋势来看，国内精密减速器的发展将继续向好，但短期内我国精密减速器产品仍需进口。中国工业机器人减速器的国内外品牌还有差距。1.原材料和热处理技术制约了国产谐波减速器的发展。谐波减速器主要由柔轮、波发生器、 刚性滑轮和轴承。由于柔轮在减速传动过程中需要承受较大的交变载荷，为了避免损坏，对制造柔轮所需材料的抗疲劳性、加工和热处理工艺都有非常严格的要求。因此，柔轮的成型工艺是谐波减速器生产中最大的技术难点。现阶段，我国谐波减速器相关技术和工艺有了重大突破，国产谐波减速器质量明显提高，国有品牌市场竞争力快速提升，其中苏州2017年，格林的谐波减速器销量仅次于哈默纳科。今后，随着我国轴承生产技术的提高，国内谐波减速器在精度上与国外先进产品的差距， 寿命和可靠性将继续缩小。2.磨损快、精度差、使用寿命短是制约国产RV减速器发展的主要因素。目前国内现有加工方法的表面质量达不到标准，国内主要RV减速器生产企业还缺乏提高RV减速器关键零部件耐磨性的有效途径。由于RV减速机只能用润滑脂润滑，连续运转后产生的热量很难在短时间内扩散。由于曲轴轴承滚针转速较高，在此过程中会产生大量热能。如果难以及时散热，滚针轴承的寿命会明显缩短。3.国产RV减速器关键零件的加工精度有待提高。从RV减速器结构来看， 一级渐开线行星齿轮传动和二级少齿差摆线针轮行星齿轮传动安装在同一个针齿壳体内，为超静定结构。多个零件的相关尺寸相互关联，在机器人运行过程中传动误差极大。因此，对RV关键零件(如摆线轮、针齿壳、曲轴、支撑板等)的加工精度要求很高。)都很严格。目前国内进口的高精度通用加工检测设备单价昂贵，价格通常在千万元以上。高昂的采购成本使得国内很多企业无力采购相应的设备，进口高精度通用加工检测设备的工作效率相对较低。目前， 不能完全满足国内厂商量产的要求。结论精密加速器是影响我国工业机器人产业发展的关键部件。虽然我国精密加速器相关技术近年来取得了显著突破，但短期内我国精密减速器仍需进口。未来，在工业机器人需求不断增加、国内技术不断发展、国外产品供货周期较长的背景下，国产精密减速器可能会迎来良好的发展机遇。