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工业机器人的核心部件:精密减速器,究竟难在哪?

2020-09-03 11:50
机器人说
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现今工业机器人的先进程度让人叹为观止,尤其是那些灵动的5轴6轴机器人,具有如此多的关节,还能够做到运动和指令的精确传输,各部位紧密配合完成复杂的工作。而这不得不归功于工业机器人最重要的基础部件,也是运动的核心部件:精密减速器

精密减速器,是一种精密的动力传达机构,其利用齿轮的速度转换器,将电机的转数减速到所要的转数,并得到较大扭矩的装置,从而降低转速,增加扭矩。

目前应用于机器人领域的减速器主要有两种,一种是RV减速器,另一种是谐波减速器。在关节型机器人中,由于RV减速器具有更高的刚度和回转精度,一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置,而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。

工业机器人的核心部件:精密减速器,究竟难在哪?

▲RV减速器的内部结构

工业机器人的核心部件:精密减速器,究竟难在哪?

▲谐波减速器内部结构

目前全球能够提供规模化且性能可靠的精密减速器生产企业不多,绝大多数市场份额都被日本企业占据。尤其在机器人领域的应用比例,是压倒性的。

作为精密机械工业的一个巅峰之作,减速器的技术门槛非常之高,减速器里面完全是由高精度的元件,齿轮相互啮合,对材料科学,精密加工装备,加工精度,装配技术,高精度检测技术提出了极高的要求。

近年来随着产业用和生活辅助用机器人的市场不断扩大,用于机器人关节部位的精密减速器内部的高精度小模数齿轮的需求也在激增。

目前,全球减速器市场中谐波减速器行业龙头为哈默纳科,RV减速器的行业龙头为纳博特斯克。在精密机器人减速器市场中,上述两家公司凭借悠久的历史、雄厚的资本实力和长期的技术积累,占据了全球工业机器人减速器市场70%左右的份额,其与以ABB、发那科、库卡及安川为代表的国际四大机器人厂商的合作历史悠久,在全球工业机器人减速器市场中占有先发优势。

精密减速器行业发展前景:

  (1)下游市场需求保持增长

  精密减速器作为工业机器人、自动化设备等高端装备的核心零部件,与制造业固定资产投资规模和国民经济增长密切相关。随着我国国民经济的持续增长,国内生产总值及固定资产投资均逐年提高,下游多个领域呈现出快速增长态势,带动精密减速器行业市场规模扩大。

  同时,随着技术的日益成熟,精密减速器越来越体现出高精度、高刚度、高传动效率、大速比、高寿命、低惯量、低振动、低噪音、低温升、结构轻、安装方便等诸多优点,其应用领域将从工业机器人领域更多拓展到数控机床、航空航天、医疗器械、新能源等多个领域,发展前景广阔。

  (2)进口替代趋势持续加深

  近年来,国内减速器产品逐渐在国内市场对于主流国际品牌形成替代。替代原因一方面是由于国际品牌减速器生产商在国内供货交期长达数月,产品销售价格亦高于同期国外客户售价,这一现状在一定程度上制约了国内机器人生产商的发展;另一方面随着一系列产业鼓励政策的颁布和实施,我国已将突破机器人关键核心技术作为科技发展的重要战略,对精密减速器发展的支持力度不断增强,部分国内企业通过技术攻关和生产工艺的改进,使得产品关键性能、一致性、可靠性等方面达到国际先进水平的产品,打破国外的技术垄断。

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