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安徽尚合機電科技有限公司
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行業(yè)概況
1、工業(yè)機器人
廣泛應(yīng)用于汽車制造、電器設(shè)備生產(chǎn)、食品機械加工等產(chǎn)業(yè)制造上,隨著人工費用的增長,機器人替代人工的趨勢越來越明顯,而機器人生產(chǎn)出來的產(chǎn)品一致性好、裝配精度高等優(yōu)點也越來越受到廠商的重視。
主要類型有:多關(guān)節(jié)機器人、直角坐標(biāo)型機器人、SCARA機器人和DELTA并聯(lián)機器人。
機器人的發(fā)展史
工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈:主要由上游核心零部件、中游工業(yè)機器人本體組裝以及下游系統(tǒng)集成構(gòu)成。其中控制器、伺服電機及精密減速器是機器人最重要的核心零部件。
機器人的主要成本構(gòu)成:減速器35%左右,伺服電機20%左右,控制系統(tǒng)15%左右,機械加工本體只占15%左右,其他的部分主要就是應(yīng)用。可以看出,在工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈中,技術(shù)上的核心和難點就集中在了上游的核心零部件的生產(chǎn),成本和利潤也集中在了這一領(lǐng)域;其中又以減速器為制約機器人產(chǎn)業(yè) 發(fā)展的關(guān)鍵因素。
全球高端機器人主要由ABB、發(fā)那科、安川和庫卡(被美的收購)等少數(shù)幾家國際機器人公司控制。在中國機器人產(chǎn)業(yè)中有著70%以上的市場份額,幾乎壟斷了機器人制造、焊接等高階領(lǐng)域。
2、減速器
精密減速器決定工業(yè)機器人的精度和負載,是連接伺服電機和執(zhí)行機構(gòu)之間的中間裝置,它負責(zé)把伺服電機高速運轉(zhuǎn)的動力通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的,并傳遞更大的轉(zhuǎn)矩。主要原材料包括減速器中的齒輪毛坯、齒軸毛坯、軸承、箱體、箱蓋等。
工業(yè)機器人對減速器的精度、負載和壽命等要求極高,其技術(shù)壁壘是工業(yè)機器人核心零部件中最高的一個,是對工業(yè)機器人本體性能影響程度最高的核心零部件。
隨著技術(shù)的日益成熟,精密減速器越來越體現(xiàn)出高精度、高鋼性、高負載、傳動效率高、高速比、高壽命、低慣性、低振動、低噪音、低溫升、結(jié)構(gòu)輕巧、安裝方便等優(yōu)點。
在全球范圍內(nèi),機器人行業(yè)應(yīng)用的精密減速器可分為RV減速器、諧波減速器和SPINEA減速器,三者的市場銷售數(shù)量占比約為40%、40%、20%。其中,RV減速器和諧波減速器是工業(yè)機器人最主流的精密減速器。
RV減速器:是旋轉(zhuǎn)矢量(Rotary Vector)減速器的簡稱,最早由日本發(fā)明,它是傳統(tǒng)擺線針輪和行星齒輪傳動裝置的一個新的混合種,RV減速器的傳動比較大(30-260)。
RV減速器結(jié)構(gòu)
RV減速器工作原理
RV減速器的原理很早就已經(jīng)公開,而且未有專利保護,但是整個行業(yè)RV減速器80%市場仍由日本占據(jù),主要品牌是納博特斯克和住友。
RV減速器制造核心難點在各項工藝的密切配合,包括:齒面熱處理、加工精度、零件對稱性、成組技術(shù)、裝配精度等,這些工藝總裝公差總分配帶來的結(jié)果是產(chǎn)品的磨損和壽命。
減速器實現(xiàn)減速是通過大小齒輪之間傳動,其轉(zhuǎn)速與齒數(shù)成反比的簡單原理來實現(xiàn)的。但是要實現(xiàn)大的傳動比,如果用我們平常看到的圓柱齒輪,那整個齒輪速器的體積將會非常大,如果要做到盡量小的體積,怎么辦呢?
諧波減速器就是把齒輪內(nèi)嵌進去!
諧波減速器(harmonic gear drive ):主要由波發(fā)生器、柔性齒輪、柔性軸承、剛性齒輪四個基本構(gòu)件組成。
諧波減速器結(jié)構(gòu)
諧波減速器工作原理
諧波減速器的技術(shù)難點主要體現(xiàn)在柔輪壽命和加工精度上。
主要品牌是哈默納科,我國從1961年開始諧波傳動方面的研制工作,我國現(xiàn)階段的諧波傳動裝置的制造能力只相當(dāng)于日本八十年代的水平,國內(nèi)諧波傳動產(chǎn)業(yè)存在的主要問題是規(guī)模偏小,且產(chǎn)品種類少,研究開發(fā)人員和投入不足等。國內(nèi)涌現(xiàn)的蘇州綠的諧波,目前基本上可以在中國市場跟哈默納科分庭抗禮。
總的來說,我國在精密減速器方面受制于材料和精密度加工兩大領(lǐng)域。
3、伺服電機
伺服系統(tǒng)是工業(yè)機器人主要的動力來源,主要由伺服電機、伺服驅(qū)動器、編碼器三部分組成。伺服含義為“跟隨”,指按照指令信號做出位置、速度或轉(zhuǎn)矩的跟隨控制。
目前我國工業(yè)機器人用伺服系統(tǒng)主要被國外品牌壟斷,其中日系約占50%,歐美品牌30%,臺灣品牌及大陸企業(yè)均只有10%:日系企業(yè)包括安川、三菱、三洋、歐姆龍、松下等,主要是小型功率和中型功率產(chǎn)品;歐美系包括西門子、博世力士樂、施耐德等,在大型伺服具有優(yōu)勢地位;國產(chǎn)主要包括匯川、臺達、埃斯頓等,主要為中小型伺服。
整體上看,我國伺服電機與日系和歐美依然存在差距,主要表現(xiàn)為:大功率產(chǎn)品缺乏、小型化不夠、信號接插件不穩(wěn)定、缺乏高精度的編碼器,這些也是國內(nèi)伺服系統(tǒng)未來要攻光的主要方向。
政策支持
上世紀(jì)90年代以來,中央開始加大對工業(yè)機器人的研發(fā)投入;2010年以后,國務(wù)院、工業(yè)和信息化部、財政部、科技部等政府部門先后出臺政策;在2012年“十二五”規(guī)劃,也是通過引導(dǎo)地方政府和社會化資金,重點支持關(guān)鍵智能部件、焊接加工等領(lǐng)域的工業(yè)機器人研制及產(chǎn)業(yè)化;在2013年12月,工信部出臺了推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見,加大對伺服驅(qū)動器等關(guān)鍵技術(shù)的財政扶持力度,支持關(guān)鍵智能部件等領(lǐng)域的工業(yè)機器人研制及產(chǎn)業(yè)化;在2015年,《中國制造2025》將機器人列為十大重點領(lǐng)域之一;在2016年,《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》明確攻克工業(yè)機器人關(guān)鍵技術(shù),重點突破減速器、專用伺服電機和驅(qū)動器、控制器、傳感器、末端執(zhí)行器五大關(guān)鍵零部件的技術(shù)壁壘,發(fā)展弧焊機器人、全自主編程智能工業(yè)機器人等10類產(chǎn)品等等政策陸續(xù)出臺。
行業(yè)現(xiàn)狀
1、市場規(guī)模
工業(yè)機器人
2013-2017年中國工業(yè)機器人銷量實現(xiàn)高速增長,中國自2013年開始超過日本成為全球工業(yè)機器人最大市場,銷量連續(xù)多年位居世界各國之首。2016年銷量約為8.7萬臺,占全球比重為30%,接近于歐洲和北美銷量之和;2017年,中國工業(yè)機器人銷量增至13.8萬臺,國產(chǎn)品牌銷量占比約為32.8%。
2017-2020年中國工業(yè)機器人銷量預(yù)計將從11.5萬臺增至21萬臺,年均增速約為25%,占全球比重將從33%提升至40%。國際機器人聯(lián)合會預(yù)測,到2020年我國工業(yè)機器人銷量將超過21萬臺,實現(xiàn)機器人國產(chǎn)市場份額達50%,2025年實現(xiàn)機器人國產(chǎn)市場份額超70%。
減速器
隨著我國工業(yè)機器人應(yīng)用市場的快速發(fā)展,工業(yè)機器人用減速器市場需求規(guī)模也隨之增長;另外,對于已保有的工業(yè)機器人,減速器本身有額定的工作壽命,需要定期更換,而工業(yè)機器人的工作壽命一般為8-10年,期間減速器作為傳動、承重部件,磨損是不可避免的。
一般情況下,一臺工業(yè)機器人需要的減速器個數(shù)為4-6臺(每一個關(guān)節(jié)部位都需要配套一臺精密減速器):一套六軸多關(guān)節(jié)機器人需要4套RV減速器和2套諧波減速器;一套SCARA機器人包含4套諧波減速器;一套直角坐標(biāo)機器人需要3套RV減速器和1套諧波減速器;DELTA機器人的電機安裝在固定基座上 ,需要1套諧波減速器。
隨著未來工業(yè)機器人的發(fā)展,根據(jù)測算結(jié)果,到2020年RV減速器市場需求81.5萬臺、諧波減速器需求63.3萬臺,總體市場需求量有望達到144.8萬臺。
當(dāng)前一臺RV減速器的售價約5000-6000元左右,而諧波減速器價格約2000元;而在2015年,RV減速器和諧波減速器的平均價格分別為8000元、3000元。 減速器的國產(chǎn)化進程,促成了過去三年國外品牌的降價,當(dāng)前價格雖然還存在下降空間,但已經(jīng)接近其生產(chǎn)成本,未來價格壓縮的空間相對較小,因此估計未來RV和諧波減速器的價格分別在4000元和1500元左右。預(yù)測到2020年我國工業(yè)機器人減速器市場規(guī)模將超過40億元,未來五年復(fù)合增長率約為30%。
2017年以來減速器國產(chǎn)化進程顯著加快,在下游本體出貨量增長、減速器市場的全球供給缺口放大、國產(chǎn)技術(shù)逐步成熟等因素的推動下,國產(chǎn)減速器企業(yè)迎來難得的發(fā)展機遇。
2、行業(yè)挑戰(zhàn)
目前國內(nèi)已基本掌握了機器人操作機的設(shè)計制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計技術(shù)、運動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù),生產(chǎn)了部分機器人關(guān)鍵元器件,開發(fā)出噴漆、弧焊、點焊、裝配、搬運等機器人。
但總的來看,中國的工業(yè)機器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離,如:可靠性低于國外產(chǎn)品;機器人應(yīng)用工程起步較晚,應(yīng)用領(lǐng)域窄,生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比有差距。
市場份額
目前在我國的工業(yè)機器人市場中,上游核心零部件的供應(yīng)基本被國外廠商所占據(jù),國內(nèi)廠商大多集中在中游的機器人本體組裝和下游的系統(tǒng)集成,承擔(dān)系統(tǒng)二次開發(fā)、定制部件和售后服務(wù)等附加值低的工作。
其中,精密減速器制造對材料、設(shè)備、工藝等多個環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格要求,具有明顯的投資門檻高、技術(shù)難度大等特點,行業(yè)壁壘極高。長期以來全球工業(yè)機器人減速器市場一直呈現(xiàn)高度集中狀態(tài)。
減速器在國內(nèi)的市場現(xiàn)狀,長期以來一直由美國、德國、日本、捷克等國家掌控,其中世界75%的精密減速器市場被日本的納博特斯克和哈默納科占領(lǐng),納博特斯克約占60%的份額,在中/重負荷工業(yè)機器人領(lǐng)域其RV減速器產(chǎn)品在全球RV減速器市場占有率更是高達90%以上;哈默納科則在諧波減速器領(lǐng)域擁有絕對優(yōu)勢,約占15%的全球減速器市場份額。除此之外,以住友為代表的日系RV減速器生產(chǎn)廠商以及以新寶為代表的日系諧波減速器生產(chǎn)廠商合計占全球減速器市場份額也高達10%以上,全球減速器市場呈現(xiàn)出以日本企業(yè)一派獨大的高度集中化局面。
成本
目前中國機器人的核心技術(shù)上還缺乏整體的突破,導(dǎo)致我國高端裝備制造領(lǐng)域機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢,只能依靠進口RV減速器。
關(guān)鍵部件進口比例較高,就會導(dǎo)致國內(nèi)制造機器人成本高。特別是減速器,國內(nèi)企業(yè)購買減速器的價格是國外企業(yè)的價格的將近數(shù)倍(據(jù)行業(yè)人士介紹,一臺精密減速器四大國際巨頭采購價為3-5萬元,賣給國內(nèi)關(guān)系好的客戶約7萬元,關(guān)系一般的普通客戶約12萬元),國產(chǎn)機器人難以形成價格優(yōu)勢。只有年產(chǎn)量上500-1000臺,才有一定的規(guī)模效應(yīng)。因此,中國如果想要形成機器人產(chǎn)業(yè)化, 擺脫國外機器人企業(yè)的掣肘,在機器人領(lǐng)域贏得自主,必須要將減速器國產(chǎn)化加速提上日程。
產(chǎn)能
目前減速器發(fā)展還存在產(chǎn)能擴大的瓶頸:日本的減速器出現(xiàn)供貨周期延后的現(xiàn)象,最長的供貨周期已經(jīng)達到6個月以上(日本納博特斯克的供貨周期已從原來的2-3個月延長到現(xiàn)在的4-6個月),國產(chǎn)減速器產(chǎn)能不能在很短時間內(nèi)實現(xiàn)成倍增長滿足不斷擴大的市場需求,所以擴產(chǎn)不僅是國產(chǎn)減速器面臨的問題,也是日本減速器面臨的問題之一。
技術(shù)差距(詳見中外產(chǎn)品對比)
RV減速器需要的技術(shù)是很高的,其核心難點在各項工藝的密切配合,包括:齒面熱處理、加工精度、零件對稱性、成組技術(shù)、裝配精度等,這些工藝總裝公差總分配帶來的結(jié)果是產(chǎn)品的磨損和壽命。在一個配合精密的系統(tǒng)中,間隙或過盈配合的微小偏差,會造成接觸剛度/嚙合剛度的成倍差異,進而引發(fā)運動參數(shù)的變動。
目前機器人面臨的問題看似是60%價格做不出來東西,實則90%價格做出30%壽命的東西,其實壽命本身就是機械行業(yè)的水平的標(biāo)志。
另外,沒有符合國產(chǎn)機器人使用的減速器標(biāo)準(zhǔn)。國產(chǎn)減速器一直以來參考的對象都是橫向的國外進口減速器某型號,不是專門為某國產(chǎn)機器人深度定制。一個工業(yè)機器人并不是只有減速器就足夠了,更重要的是和伺服系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)的結(jié)合才能達到高精度和高穩(wěn)定性,各家的技術(shù)都不一樣,減速器對機器人不通用。所以在管理減速器研發(fā)、生產(chǎn)方面應(yīng)該有一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),研發(fā)出屬于國產(chǎn)機器人使用的減速器。
3、競爭格局
目前,國內(nèi)減速器供應(yīng)商以外資品牌為主導(dǎo),2018年國產(chǎn)減速器出貨量占國內(nèi)市場份額不足30%,而近70%以上的市場份額則由外資品牌占據(jù),大多數(shù)來自日本品牌,其次是韓國和捷克。全球高端機器人主要由ABB、發(fā)那科、安川和庫卡等少數(shù)幾家國際機器人公司控制,而它們所使用的精密減速器75%為日本公司制造。
國產(chǎn)品牌起步較晚,目前已有蘇州綠的、來福諧波、南通振康、秦川機床、中大力德等多家減速器廠商實現(xiàn)量產(chǎn),市場接受度逐年提升。
RV減速器---競爭格局
1)納博特斯克(日本)
全球最大的精密RV減速器制造商,產(chǎn)品以高精度、高可靠、穩(wěn)定性著稱,擁有日本津工廠和中國常州兩個精密減速器生產(chǎn)基地,2017年總產(chǎn)能達84萬臺,預(yù)計至2019年達106萬臺,2020年產(chǎn)能可增至120萬臺。
2)住友(日本)
住友重機投放在中國市場的機器人用減速器主要是UV系列減速器(即市面RV減速器),UV系列從2014年開始進入中國,產(chǎn)品在日本生產(chǎn),并在中國上海、廣州設(shè)有組裝基地。
3)浙江雙環(huán)傳動(中國、上市公司)
2010年9月在深交所上市,自2014年起深耕RV減速器5年,已經(jīng)逐步完成從研發(fā)階段向產(chǎn)業(yè)化階段的過渡,目前已形成RV-C、RV-E兩大系列多種型號RV減速器產(chǎn)品。2018年3月與埃夫特簽訂1萬臺減速器供貨協(xié)議,供貨周期至2019年6月30日。截至2018年末,公司工業(yè)機器人RV減速器產(chǎn)業(yè)化項目投資3.12億元,預(yù)期實現(xiàn)6萬套產(chǎn)能,計劃在2020年建成10萬套/年的產(chǎn)能。
4)南通振康(中國)
2015年實現(xiàn)鎮(zhèn)康RV減速器的首批生產(chǎn),國內(nèi)較早涉足機器人用RV減速器的廠商,技術(shù)團隊依托于西安微電機研究所資源研發(fā)。南通振康目前有“ZKRV”品牌減速器RV-E、RV-C、RD三個系列共10種規(guī)格,具備年產(chǎn)3萬臺的生產(chǎn)能力,2018年RV減速器出貨量在5萬臺以內(nèi)。產(chǎn)品已被多家機器人廠商試用,包括國外的ABB、庫卡、發(fā)那科以及國內(nèi)的埃夫特、凱爾達、歡顏自動化等機器人廠商。
5)中大力德(中國、上市公司)
2017年8月上市,2012年開發(fā)RV關(guān)節(jié)機器人專用減速器,2016年的產(chǎn)能約為10萬臺,正在建設(shè)一條年產(chǎn)20萬臺精密減速器生產(chǎn)線項目。
? 諧波減速器---競爭格局
1)哈默納科(日本)
成立于1970年,是全球最大的諧波減速器生產(chǎn)商(哈默納科日本公司、德國公司、美國公司基本壟斷了全球諧波減速器市場約70%的份額),和納博特斯克并稱為機器人精密減速器的兩大巨頭。2018年其產(chǎn)能接近180萬臺,目前幾乎所有的世界知名機器人廠商均采用其諧波減速器。
2)蘇州綠的(中國)
自2003年開始從事機器人用精密諧波減速器研發(fā),目前其產(chǎn)品在國產(chǎn)機器人諧波減速器市場的滲透率超過50%,在國產(chǎn)諧波減速器中居于首位。公司是《機器人用諧波齒輪減速器》國家標(biāo)準(zhǔn)的主要編制起草方。產(chǎn)品有6大系列,共100多個型號,在精度、壽命、穩(wěn)定性、噪音等方面均達到國際先進水平。下游客戶近千家,包括新松機器人、埃夫特、新時達等國內(nèi)著名機器人生產(chǎn)商,產(chǎn)品已進入ABB供應(yīng)體系,形成了年產(chǎn)20萬臺的產(chǎn)能,2018年出貨量超過12萬臺。
3)新寶(日本)
成立于2003年,2015年進入中國市場,2017年其中國市場月均出貨量近3000臺。
4)浙江來福諧波(中國)
開發(fā)生產(chǎn)的精密諧波減速器,具有高可靠性、高精度、高扭矩、高壽命、大速比、小體積等特性,目前其產(chǎn)品已有25mm到200mm的40余種規(guī)格,2018年其諧波減速器出貨量為2-3萬臺。
4、中外產(chǎn)品對比
諧波減速器方面,在基本性能指標(biāo)上,國產(chǎn)品牌與哈默納科相差無幾,部分指標(biāo)能夠超越世界先進水平。但在壽命、可靠性與穩(wěn)定性、噪音與發(fā)熱等重要隱形指標(biāo)上,國產(chǎn)諧波減速器與哈默納科差距較大。哈默納科諧波減速器產(chǎn)品物理壽命超過12000小時,并且能夠做到在8000小時內(nèi)精度幾乎不會下降,而國產(chǎn)產(chǎn)品難以在如此長的時間內(nèi)保證精度。同時在產(chǎn)品可靠性與穩(wěn)定性方面,國產(chǎn)產(chǎn)品在面臨過載等較為復(fù)雜工況環(huán)境時,其性能大打折扣。
從設(shè)計上看
世界領(lǐng)先的減速器廠商如納博特斯克和哈默納科在其產(chǎn)品的齒形設(shè)計、傳動機理方面已申請專利,其它廠商不得使用其專利產(chǎn)品類似的齒形設(shè)計和傳動機理,只能研發(fā)自有獨特的齒形設(shè)計和傳動機理。
兩家廠商的先發(fā)優(yōu)勢使得其占據(jù)特殊齒形設(shè)計的有利地位,而齒形設(shè)計及傳動機理對精密減速器產(chǎn)品的工作精度、傳動效率等性能至關(guān)重要,我國廠商作為后來者,避開專利限制去設(shè)計性能同樣優(yōu)良的齒形面臨更高難度。
從材料上看
我國材料工藝相對落后,以諧波減速器為例,目前國內(nèi)外諧波柔輪材料基本為40Cr合金鋼,雖然材料種類相同,但國外提純技術(shù)較高,因而材料相比國內(nèi)雜質(zhì)少,以致目前國產(chǎn)諧波減速器的柔輪材料基本依賴進口。國內(nèi)外企業(yè)使用的鋼輪材料則有所差異,國內(nèi)廠商一般使用調(diào)質(zhì)鋼,而日本哈默納科多年來使用的材料均為球墨鑄鐵,其產(chǎn)品壽命已獲得長時間的驗證,是保證減速器壽命的最佳選擇,因此國內(nèi)一些減速器廠商也開始使用這類材料。
當(dāng)前日本、德國等國家能生產(chǎn)并供應(yīng)較高等級的諧波減速器原材料,國內(nèi)雖能提供相應(yīng)的材料,但由于材料的顆粒度、剛度、硬度等指標(biāo)不足,相較國外高端材料具有較大差距,對生產(chǎn)出的諧波減速器的產(chǎn)品一致性和壽命等性能均會帶來不利影響。而日本哈默納科的專用材料配方涵蓋二十余種金屬粉末,具備特定的粒度和配比,且未申請專利,在一定程度上筑就了其產(chǎn)品高性能的護城河。
從加工工藝上看
減速器對加工精度要求極高,加工誤差需要控制在1微米以內(nèi)。高精度加工設(shè)備需要從日、德等國家進口,設(shè)備價格高、投入大,并且一、二級設(shè)備還面臨出口管制問題,獲取困難。同時由于國內(nèi)減速器產(chǎn)量小導(dǎo)致設(shè)備采購量小,因而推高了設(shè)備采購單價,使國內(nèi)減速器生產(chǎn)廠商在設(shè)備采購成本上同樣也被國外廠商拉開了差距。
即使買回來國外最先進的設(shè)備,加工工藝相比國外仍有很大差距。納博特斯克和哈默納科在諧波減速器領(lǐng)域已經(jīng)深耕了數(shù)十年,積累了非常豐富的加工經(jīng)驗,比如如何控制機床運行溫度、濕度、如何規(guī)劃流程、如何調(diào)試以實現(xiàn)最優(yōu)加工,這些方面,國內(nèi)廠商仍然處于探索期。
從裝配上看
減速器的裝配效果對產(chǎn)品性能有決定性的影響。裝配過程并不是將合格零件簡單地進行連接,而是根據(jù)各部裝和總裝的技術(shù)要求,通過校正、調(diào)整、平衡、配作及試驗來保證產(chǎn)品質(zhì)量合格的過程。高精度的裝配技術(shù)也是決定減速器精度核心技術(shù)之一。目前國內(nèi)減速器的裝配仍然以手工流水線作業(yè)的方式為主,其裝配效果完全依賴于工人的技術(shù)和經(jīng)驗。由于國內(nèi)減速器廠商起步晚,經(jīng)驗積累少,國內(nèi)高水平的減速器裝配工人資源匱乏,造成減速器裝配效果有限,而日本哈默納科與納博特斯克企業(yè)擁有大批從業(yè)十多年以上的高品質(zhì)“匠人”,能夠?qū)p速器裝配效果發(fā)揮到極致,導(dǎo)致國產(chǎn)減速器難以與國外高精密減速器匹敵。
5、隨著機電一體化的概念的引入,“RV+電機”或成減速器發(fā)展新趨勢
RV+電機:減速器“新形態(tài)”
“作為一種機電一體化的執(zhí)行元件,RV減速器和電機的結(jié)合是一種發(fā)展趨勢”,中大力德相關(guān)人士介紹,“這種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更為緊湊,對客戶的技術(shù)要求也更低,我們把電機和減速器連到一起,這樣漏油的風(fēng)險,錯裝的風(fēng)險都免去了。此外,由于省去了中間的連接塊,成本也更加低廉。”
力克精密也認(rèn)為,這種產(chǎn)品以后肯定是趨勢,但對于現(xiàn)有RV產(chǎn)品的地位不會構(gòu)成威脅,屬于“兩條不同的產(chǎn)品線”。當(dāng)前進行相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)還比較少,主要原因是每家電機企業(yè)的產(chǎn)品性能參數(shù)不同,需要減速器和電機產(chǎn)品相匹配,所以最好是有較強的綜合實力或者是本身就有研發(fā)生產(chǎn)電機的企業(yè)來生產(chǎn)。
這款產(chǎn)品現(xiàn)在只能在一些特定的場景使用,不會出現(xiàn)大規(guī)模替代傳統(tǒng)RV減速器的情景。有電機就要有伺服驅(qū)動,兩者是互相配合的。因此一般的企業(yè)想要做這款產(chǎn)品還是有難度的。
目前,包括納博特斯克在內(nèi)的小部分國內(nèi)外減速器企業(yè)已推出了相應(yīng)的產(chǎn)品,據(jù)納博特斯克工作人員介紹,這種產(chǎn)品具有如下特點:
節(jié)省空間:傳統(tǒng)減速機和伺服電機的搭配尺寸更長,會干涉周邊設(shè)備,驅(qū)動一體化的設(shè)計實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的緊湊化,節(jié)省空間,從而使設(shè)備的工作范圍更寬廣。
使用簡便:“傳統(tǒng)減速機、電機的裝配還需要自行調(diào)整同心度,如果稍微沒有調(diào)好容易產(chǎn)生噪音,嚴(yán)重的情況可能會損壞減速機。”該工作人員表示,使用這款產(chǎn)品后,省去了電機和減速機的安裝設(shè)計,同時也提升了品質(zhì)和產(chǎn)品可信度。
無需密封設(shè)計:據(jù)介紹,傳統(tǒng)減速機在使用中需要加注潤滑脂并且密封,如果法蘭加工不良容易讓異物入侵。這款產(chǎn)品采用一體化設(shè)計,因此不需要做其他密封設(shè)計,并且已經(jīng)預(yù)裝入油脂。
該工作人員稱,中國機器人及自動化市場發(fā)展非常迅速,也涌現(xiàn)出了大量新參入的機器人企業(yè)以及自動化用戶。“相對于傳統(tǒng)企業(yè)來說,他們的技術(shù)積累較淺,在研發(fā)的道路上也勢必會走很多的彎路。這款減速器憑借其一體化的設(shè)計,希望能幫助這些機器人及用戶企業(yè)更加快速方便的開發(fā)自己的產(chǎn)品。”
使用便捷性成亮點
“RV和電機的結(jié)合不會像諧波那樣深,主要的優(yōu)勢是讓連接的方式更為簡潔。”雙環(huán)傳動相關(guān)人士認(rèn)為,這種產(chǎn)品形態(tài)的意義或許并沒有諧波的一體化那樣重要。“諧波減速器在一體化的過程中留給電機的空間更為充裕,進行整合后的體積也更小,因此從總體上來看更具意義;而RV減速器本身體積就比較大,再怎么整合所能節(jié)省的空間也比較有限,此外應(yīng)用場景對于尺寸方面的要求也并不高。”
“將諧波減速器進行集成,主要是往協(xié)作機器人一體化關(guān)節(jié)的方向去做,輕便簡潔,也更能體現(xiàn)協(xié)作機器人的優(yōu)勢;但RV現(xiàn)在還做不到這種無框的結(jié)構(gòu),電機、編碼器會顯得很龐大、很復(fù)雜。”其認(rèn)為,RV的集成并不會像諧波那樣出現(xiàn)革命性的效果,更多的是使用的便利性。
雖然一體化的RV減速器體積還是比較大,但對于用戶而言,使用起來還是較為方便的,這是該產(chǎn)品的主要優(yōu)勢。
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“目前市場上使用這種產(chǎn)品的人還并不多,因為消費習(xí)慣已經(jīng)養(yǎng)成,我們需要慢慢引導(dǎo)消費者。從長遠來看,這種產(chǎn)品的市場前景還是很廣闊的,在國外也有很多應(yīng)用場景。”
現(xiàn)在無論是生產(chǎn)該型減速器的企業(yè),還是使用者都并不多,這或許需要更多的技術(shù)鋪墊和市場培育。