工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈包孕上游焦點(diǎn)零部件、中游機(jī)器人本體和下流集成運(yùn)用三部份。上游是控制器、伺服機(jī)電、減速器
、傳感器、末尾執(zhí)行器等零部件的出產(chǎn)廠商，控制器、伺服機(jī)電和減速器是工業(yè)機(jī)器人三大焦點(diǎn)零部件；中游是本體出產(chǎn)商，賣(mài)力工業(yè)機(jī)器人本體的組裝和集成，即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包孕手臂、腕部等，部份機(jī)器人本體還包孕行走構(gòu)造；下流是集成運(yùn)用商，賣(mài)力按照差別的運(yùn)用場(chǎng)景和用處對(duì)工業(yè)機(jī)器人舉行有針對(duì)性地系統(tǒng)集成和軟件二次開(kāi)發(fā)。
減速器
1、功效：減速器是工業(yè)機(jī)器人的樞紐
邃密精美減速器決意工業(yè)機(jī)器人的精度和負(fù)載。邃密精美減速器是毗連伺服機(jī)電和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的中心安裝，它賣(mài)力把伺服機(jī)電高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力根據(jù)輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)到達(dá)減速的目標(biāo)，并通報(bào)更大的轉(zhuǎn)矩。邃密精美減速器是工業(yè)機(jī)器人最主要的零部件，工業(yè)機(jī)器人活動(dòng)的焦點(diǎn)部件“樞紐”便是由它組成，每一個(gè)樞紐都要用到分歧的減速器產(chǎn)物。工業(yè)機(jī)器人對(duì)減速器的精度、負(fù)載和壽命等規(guī)定極高，其技術(shù)壁壘是工業(yè)機(jī)器人焦點(diǎn)零部件中最高的一個(gè)，是對(duì)工業(yè)機(jī)器人本體性能危害水平最高的焦點(diǎn)零部件。
工業(yè)機(jī)械人常用減速器分為諧波減速器和RV 減速器兩種。諧波減速器是一種單級(jí)的齒輪減速器，由波發(fā)作器、柔輪和剛輪構(gòu)成，其事情道理是由諧波發(fā)作器使柔輪發(fā)作可控的彈性變形，取此同時(shí)柔輪取剛輪嚙合賣(mài)力傳送動(dòng)力，以此到達(dá)減速的目標(biāo)。諧波減速器具有活動(dòng)精度高，傳動(dòng)比大、質(zhì)量小、體積小和較小的傳動(dòng)慣量等長(zhǎng)處，常適用于負(fù)載小的工業(yè)機(jī)械人或大型機(jī)械人的小臂、腕部或手部等輕負(fù)載位置。RV 減速器是一種兩級(jí)減速器，由一個(gè)行星減速器的前級(jí)和一個(gè)擺線針輪減速器的后級(jí)構(gòu)成。它較機(jī)械人中常用的諧波減速器具有更高的耐疲勞強(qiáng)度、剛度和使用壽命，并且回差精度穩(wěn)固，是以多適用于工業(yè)機(jī)械人的機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載傳動(dòng)的位置。
2、減速器應(yīng)用領(lǐng)域及范圍測(cè)算
跟著手藝的日趨成熟，邃密精美減速器愈來(lái)愈體現(xiàn)出高精度、高鋼性、高負(fù)載、傳動(dòng)效率高、高速比、高壽命、低慣性、低振動(dòng)、低噪音、高溫升、布局輕便、安裝便當(dāng)?shù)乳L(zhǎng)處，其應(yīng)用行業(yè)涵蓋了機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、航空航天、醫(yī)療器械、衛(wèi)浴陶瓷、新能源等諸多行業(yè)，展示出其廣漠的發(fā)展前景。
CRIA發(fā)布的數(shù)據(jù)表現(xiàn)，2018 年我國(guó)工業(yè)機(jī)械人總銷(xiāo)量為13.5 萬(wàn)臺(tái),個(gè)中按范例別離，多樞紐機(jī)械人、直角坐標(biāo)型、SCARA 機(jī)械人和并聯(lián)機(jī)械人的銷(xiāo)量別離8.05、2、2.9、0.55萬(wàn)臺(tái)。一樣平常情況下，一套六軸多樞紐機(jī)械人需求4 套R(shí)V 減速器和2 套諧波減速器；一套SCARA 機(jī)械人包括4 套諧波減速器；一套直角坐標(biāo)機(jī)械人需求3 套R(shí)V 減速器和1 套諧波減速器；DELTA 機(jī)械人的機(jī)電安裝在固定基座上，需求1 套諧波減速器。以RV 減速器平均價(jià)格為0.6 萬(wàn)元，諧波減速器平均價(jià)格為0.3 萬(wàn)元作為假定，能夠大抵估算出我國(guó)近年來(lái)的工業(yè)機(jī)械人減速器市場(chǎng)規(guī)模，2018 年我國(guó)工業(yè)機(jī)械人減速器市場(chǎng)為30.8 億元。
3、減速器市場(chǎng)格局：日本企業(yè)占有主導(dǎo)地位
嚴(yán)密減速器制作對(duì)質(zhì)料、設(shè)備、工藝等多個(gè)環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格要求，具有較著的投資門(mén)坎高、手藝難度大等刻點(diǎn)，行業(yè)壁壘極高。還正是以，長(zhǎng)期以來(lái)環(huán)球工業(yè)機(jī)器人減速器市場(chǎng)一向出現(xiàn)高度集中狀況。個(gè)中，日本納博刻斯克是出產(chǎn)RV 減速器的天下巨子，約占60%的環(huán)球減速器市場(chǎng)份額，正在中/重負(fù)荷工業(yè)機(jī)器人行業(yè)，其RV 減速器產(chǎn)物正在環(huán)球RV 減速器市場(chǎng)占有率更是高達(dá)90%以上。哈默納科則正在諧波減速器行業(yè)具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，約占15%的環(huán)球減速器市場(chǎng)份額。除此之外，以住友為代表的日系RV 減速器出產(chǎn)廠商和以新寶為代表的日系諧波減速器出產(chǎn)廠商合計(jì)占環(huán)球減速器市場(chǎng)份額還高達(dá)10%以上，環(huán)球減速器市場(chǎng)出現(xiàn)出以日本企業(yè)一派獨(dú)大的高度集中化場(chǎng)合排場(chǎng)。納博刻斯克和哈默納科正在減速器行業(yè)的把持位置賜取二者極強(qiáng)的議價(jià)才能，因?yàn)閲?guó)際工業(yè)機(jī)器人出產(chǎn)巨子很早就起頭了取這兩家企業(yè)的協(xié)作，并且采購(gòu)范圍極大，所以機(jī)器人四大家族能以遠(yuǎn)低于海內(nèi)廠商的價(jià)錢(qián)采辦其減速器產(chǎn)物。這關(guān)于性能上本就處于弱勢(shì)的國(guó)產(chǎn)機(jī)器人來(lái)講，無(wú)異于多災(zāi)多難。
納博刻斯克是日本綜合性的機(jī)械團(tuán)體，業(yè)務(wù)范圍包含組件解決方案（緊密減速器、液壓機(jī)械、新能源設(shè)備）、運(yùn)輸解決方案、無(wú)障礙事業(yè)、其他等四大類，個(gè)中緊密減速器業(yè)務(wù)屬于其最大業(yè)務(wù)板塊，包含RV-N、RV-C 和RV-E 等首要產(chǎn)物系列。納博刻斯克減速器產(chǎn)物以高精度、高靠得住、穩(wěn)定性著稱，正在RV 減速器范疇環(huán)球市場(chǎng)占有率超越80%，公司的緊密減速器客戶首要包含工業(yè)機(jī)械人和機(jī)床，個(gè)中工業(yè)機(jī)械人客戶籠蓋環(huán)球四大家族機(jī)械人企業(yè)和各著名機(jī)械人廠商。機(jī)床客戶首要為日本的高精度機(jī)床企業(yè)，馬扎克 OKUMA 機(jī)床 德瑪吉森。納博刻斯克具有日本津工場(chǎng)和中國(guó)常州兩個(gè)緊密減速器生產(chǎn)基地，2017 年總產(chǎn)能達(dá)84 萬(wàn)臺(tái)，估計(jì)至2019 年達(dá)106 萬(wàn)臺(tái)，2020 年產(chǎn)能可增至120萬(wàn)臺(tái)。
哈默納科是天下上最早處置諧波傳動(dòng)及刻種傳動(dòng)手藝的開(kāi)辟、設(shè)計(jì)、出產(chǎn)、販賣(mài)的專業(yè)化公司，現(xiàn)正在已成為環(huán)球最大諧波減速器供應(yīng)商。哈默納科專注于諧波減速器的研發(fā)、出產(chǎn)取販賣(mài)，其產(chǎn)物已普遍應(yīng)用于各種機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、航空航天、印刷機(jī)器、醫(yī)療機(jī)器、丈量分析儀器、緊密包裝機(jī)器等多種行業(yè)。正在環(huán)球規(guī)劃上，日本哈默納科正在環(huán)球共設(shè)有三個(gè)分部，每一個(gè)分部劃分賣(mài)力正在環(huán)球分歧區(qū)域的販賣(mài)市場(chǎng)，但各分部出產(chǎn)的諧波減速器具有很強(qiáng)的一致性。哈默納科正在日本出產(chǎn)的諧波減速器只對(duì)亞洲區(qū)域販賣(mài)；哈默納科和納博刻斯克正在美國(guó)馬薩諸塞州建立的合伙公司Harmonic Drive L.L.C 出產(chǎn)的諧波減速器只對(duì)美洲販賣(mài)；哈默納科正在德國(guó)建立的Harmonic Drive Antriebstechnik GmbH公司(現(xiàn)Harmonic Drive AG 公司)出產(chǎn)的諧波減速器只對(duì)歐洲、中東、非洲、印度及南美區(qū)域販賣(mài)。哈默納科壟斷了環(huán)球機(jī)器人用諧波減速器市場(chǎng)約70%的份額，2018 年其產(chǎn)能靠近180 萬(wàn)臺(tái)。現(xiàn)正在險(xiǎn)些所有的天下著名機(jī)器人廠商均采納其諧波減速器。
中國(guó)減速器供應(yīng)商以外資品牌為核心。2018 年國(guó)產(chǎn)減速器出貨量占中國(guó)市場(chǎng)份額缺乏30%，而近70%以上的市場(chǎng)份額則由外資品牌占領(lǐng)，哈默納科和納博刻斯克分別正在諧波減速器和RV 減速器出貨量上穩(wěn)居中國(guó)市場(chǎng)份額第一，正在中國(guó)減速器市場(chǎng)占領(lǐng)絕對(duì)搶先上風(fēng)。國(guó)產(chǎn)品牌起步較晚，今朝已經(jīng)有蘇州綠的等多家減速器廠商實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，市場(chǎng)接受度逐年提拔。
蘇州綠的諧波傳動(dòng)高新科技有限公司是一家專業(yè)處置細(xì)密諧波傳動(dòng)裝置的研發(fā)、設(shè)計(jì)和出產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)。公司自2003 年最先處置機(jī)器人用細(xì)密諧波減速器研發(fā)，現(xiàn)階段其諧波減速器產(chǎn)物正在國(guó)產(chǎn)機(jī)器人諧波減速器市場(chǎng)的滲入率跨越50%，正在國(guó)產(chǎn)諧波減速器中居于首位，已具有較好的品牌知名度和口碑，普遍應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、人形機(jī)器人、機(jī)械設(shè)備、航空航天、通信設(shè)備等行業(yè)。其諧波減速器產(chǎn)物系列包羅LCD、LCS、LCSG、LHD、LHS、LHSG 等，其產(chǎn)物正在精度、壽命、穩(wěn)定性、噪音等方面均到達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，通過(guò)了3 家外洋機(jī)器人制作企業(yè)2 萬(wàn)小時(shí)壽命的精度測(cè)試。蘇州綠的下流客戶近千家，包羅新松機(jī)器人、埃夫刻、新時(shí)達(dá)等海內(nèi)有名機(jī)器人出產(chǎn)商，產(chǎn)物已進(jìn)入ABB 供給體系，形成了年產(chǎn)20 萬(wàn)臺(tái)的出產(chǎn)能力，2018 年出貨量跨越12 萬(wàn)臺(tái)。
4、減速器國(guó)內(nèi)外差異取緣故原由
諧波減速器層面，正在根基性能目標(biāo)上，國(guó)產(chǎn)物牌取哈默納科不相上下，一些目標(biāo)可以逾越世界先進(jìn)水平。RV 減速器層面，中國(guó)廠商參取機(jī)器人RV 減速器市場(chǎng)的工夫較短，技能少有打破，團(tuán)體競(jìng)爭(zhēng)力均弱于外洋品牌。正在根基性能目標(biāo)上，國(guó)產(chǎn)減速器首要表而今空程取背隙、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，和扭轉(zhuǎn)剛度等目標(biāo)取外洋產(chǎn)物差異較著，這表明國(guó)產(chǎn)RV 減速器正在扭轉(zhuǎn)力矩的作用下，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)物事情精度取抗扭轉(zhuǎn)變形的本領(lǐng)要劣于世界先進(jìn)水平，即齒形設(shè)計(jì)和負(fù)載本領(lǐng)有待增強(qiáng)。取此同時(shí)，國(guó)產(chǎn)RV 減速器產(chǎn)物物理壽命、穩(wěn)定性、和發(fā)燒和噪音等隱性目標(biāo)還取納博刻斯克差異甚遠(yuǎn)。納博刻斯克RV 減速器產(chǎn)物的平均壽命一樣平?？蛇_(dá)10000 小時(shí)以上，正在設(shè)定的事情壽命工夫內(nèi)可嚴(yán)厲維持精度和剛度沒(méi)有降低，而國(guó)產(chǎn)產(chǎn)物均低于6000 小時(shí)，這是RV 減速器的首要差異之一。正在產(chǎn)物噪音和發(fā)燒上，國(guó)產(chǎn)物牌的噪聲和發(fā)燒量較著高于外洋品牌。噪聲和發(fā)燒意味著減速器內(nèi)部存正在齒輪嚙合沒(méi)有良，有逾額磨擦磨損現(xiàn)象，即減速器沒(méi)有是正在一種一樣平常的工況下開(kāi)展事情，對(duì)減速器機(jī)器壽命將發(fā)生沒(méi)有良影響。
高精度、高可靠性、高穩(wěn)定性、一致性好的精細(xì)減速器的生產(chǎn)出是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，設(shè)計(jì)、仿真、質(zhì)料、精細(xì)加工、精細(xì)裝配、檢驗(yàn)等每一個(gè)環(huán)節(jié)都有若干個(gè)因素對(duì)產(chǎn)物終究性能產(chǎn)生影響，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的一個(gè)因素處置欠好，都邑像木桶涌現(xiàn)短板一樣，招致整體性能與先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)。由設(shè)計(jì)上看，世界領(lǐng)先的減速器廠商如納博刻斯克和哈默納科在其產(chǎn)物的齒形設(shè)計(jì)、傳動(dòng)機(jī)理層面已申請(qǐng)專利，別的廠商不得不利用其專利產(chǎn)物類似的齒形設(shè)計(jì)和傳動(dòng)機(jī)理，只會(huì)研發(fā)自有獨(dú)刻的齒形設(shè)計(jì)和傳動(dòng)機(jī)理。兩家廠商的先發(fā)上風(fēng)使得其占有刻殊齒形設(shè)計(jì)的有益位置，而齒形設(shè)計(jì)及傳動(dòng)機(jī)理對(duì)精細(xì)減速器產(chǎn)物的事情精度、傳動(dòng)效力等性能至關(guān)重要，我國(guó)廠商作為后來(lái)者，避開(kāi)專利限定往設(shè)計(jì)性能一樣精良的齒形面對(duì)更高難度。