【行業】核心零部件國產化對機器人的影響(36頁)

伺服電機由于脈動信號的驅動,本身具備調速功能,那么機器人為何需要減速器?由于工業機器人需要重復、可靠地完成大量工序任務,對其定位精度和重復定位精度要求很高,因此需要專門的減速器以保證精度。減速器的另一作用是傳遞負載:當負載較大時,伺服電機功率有限導致輸出扭矩較小,此時需要通過減速器來提高扭矩。此外,伺服電機在低頻運轉下容易發熱和出現低頻振動,對于長時間和周期性工作的機器人這都不利于確保其精確、可靠地運行。

從RV減速器的技術指標來看,對比納博RV-E系列和南通振康的產品,可以看到在同一輸出轉速和輸入功率下,二者的輸出扭矩范圍相當,說明國內產品在傳動效率上已經可以與國外媲美。然而工藝水平是限制RV減速器發展的主要原因,例如非標特殊軸承是RV減速器的精密機構,其間隙需根據零部件加工尺寸動態調整。為了結構緊湊,薄壁角接觸球軸承精度要求較高,加預緊力后軸承的游隙為零。因此,今后需要在傳動精度、扭轉剛度等方面加強研究。

從諧波減速器的技術指標來看,國內的蘇州綠的和中技克美的減速比范圍與日本哈默納科水平相當,產品性能基本滿足要求,目前已經大量應用于國產機器人。而國外產品在輸出扭矩、平均壽命和一致性等技術指標上依然占據優勢。

國外企業發展狀況:RV減速器的主要廠家是日本納博、住友和斯洛伐克的SPINEA,由于中國日益增長的需求,日本企業也開始加速擴充產能。根據官網披露,2017年納博特斯克向日本津市的主力工廠和江蘇常州的中國工廠(與上海機電合資)合計投入70億日元增產減速器,產能擴大至年產84萬臺;2020年計劃再投資190億日元達到120萬臺。根據JP Morgan的數據,在中/重負荷機器人上,納博RV減速器市場占有率高達90%。根據高工機器人網的統計,2017年納博減速器在中國市場的出貨量同比增長近30%,供貨周期4個半月左右。

日本巨頭業務規模不斷擴張。2003年,帝人精機和納博克合并組成納博特斯克,并發展為RV減速器的巨頭。上世紀80年代,公司取得了精密擺線針輪RV減速機專利后,于1986年開始批量生產,為現代工業機器人的關節進行配套。哈默納科則是整體運動控制的領軍企業,其生產的HD組合型諧波減速機,除了工業機器人以外,還廣泛的應用于半導體液晶生產裝置、光伏設備、精密機床等各種尖端領域。2014年以來,兩家企業銷售收入出現了非常明顯的增長。根據Bloomberg的數據,2017年,納博特斯克減速器業務收入647.5百萬美元,同比增長32.8%;哈默納科減速器業務收入402.9百萬美元,同比增長81%。近幾年,中國是全球最大機器人消費國,對兩大巨頭的業務形成有力支撐。

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