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企業(yè)資訊
精密減速器國產化迫在眉睫 國內企業(yè)急需走出死循環(huán)

機器人用精密減速器是機器人產業(yè)鏈中至關重要的應用環(huán)節(jié)。


按理說,工業(yè)機器人的動力源一般為交流伺服電機,因為由脈沖信號驅動,其伺服電機本身就可以實現調速,為什么工業(yè)機器人還需要減速器呢?

伺服電機本身就可以實現調速,為什么工業(yè)機器人還需要減速器呢?

工業(yè)機器人通常執(zhí)行重復的動作

為保證工業(yè)機器人在生產中能夠可靠地完成工序任務,并確保工藝質量,對工業(yè)機器人的定位精度和重復定位精度要求很高。

因此,提高和確保工業(yè)機器人的精度就需要采用精密減速器。精密減速器的存在使伺服電機在一個合適的速度下運轉,并精確地將轉速降到工業(yè)機器人各部位需要的速度,提高機械體剛性的同時輸出更大的力矩。與通用減速器相比,機器人關節(jié)減速器要求具有傳動鏈短、體積小、功率大、質量輕和易于控制等特點。

◆RV減速器◆諧波減速器

由于RV減速器具有更高的剛度和回轉精度,因此它一般放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置,而將諧波減速器放置在小臂 、腕部或手部。

減速器已經成為制約機器人產業(yè)發(fā)展的關鍵因素

目前全球機器人產業(yè)的成本構成中減速器占到35%左右,而減速器的核心技術,幾乎壟斷在日本企業(yè)手上,在工業(yè)用機器人關節(jié)上的精密減速器上,納博特斯克產品的全球市場占有率達60%,特別在中/重負荷機器人上,其RV減速器市場占有率高達90%。哈默納科的諧波減速器約占15%。


對中國本土的機器人制造商來說,關鍵部件進口比例較高,導致現在國內制造機器人成本較高。特別是減速器,國內企業(yè)購買減速機的價格達到國外企業(yè)的價格的將近5倍。這樣國產機器人難以形成價格優(yōu)勢,只有年產量上500-1000臺,才有一定的規(guī)模效應。因此,中國如果想要形成機器人產業(yè)化,擺脫國外機器人企業(yè)的掣肘,在機器人領域贏得自主,必須要將減速器國產化提上日程。

諧波減速器結構相對簡單,僅有三個基本零部件,加上哈默納科的專利早已到期,國產諧波減速器跟國外相比差距不算大。2016年,綠的諧波銷售精密諧波減速器超過6萬臺,在國內市場的占有率超過50%。自從蘇州綠的諧波崛起之后,日本的哈默納科就開始在中國市場上節(jié)節(jié)敗退了,也讓中國的諧波減速器價格似雪崩般下降了30%-40%。綠的甚至開始了蠶食哈默納科的海外市場,2016年蘇州綠的海外出口比例約為25%左右。

但在RV減速器方面國內企業(yè)進展有限,并且普遍陷入了技術--價格的死循環(huán)。

一方面,作為精密機械工業(yè)的一個巔峰之作,減速機的技術門檻非常之高,在國際上也僅有極少數國家能生產,RV減速機里面完全是由高精度的元件,齒輪相互嚙合,對材料科學,精密加工裝備,加工精度,裝配技術,高精度檢測技術提出了極高的要求。國內企業(yè)研發(fā)多是通過反向工程獲得數據,完全知其然而不知其所以然。所以盡管國內有部分企業(yè)在技術水平上取得了重大突破,但國產減速器在精度的保持性、精度壽命和產品壽命上都存在研發(fā)難點,各項難點導致國產減速器的一致性較差,產品之間可復制性低。因此,國內減速器尚不能形成批量化生產,目前只能依賴進口,嚴重制約了自主化市場需求。

另一方面,加工制造減速機零部件的設備都非常昂貴,比如美蓋勒平面磨床,單價值折合人民幣就接近千萬元。在沒有足夠的產量支撐下,設備攤銷成本高得嚇人。

所以這就變成了一個惡性循環(huán),成本比國外競爭對手高,性能卻比對手差,銷量當然高不了,然后也不可能實現規(guī)模效應。實現盈利,而沒有盈利,沒有批量就沒有足夠的資源進行技術改進探索研發(fā),也沒有辦法形成質量控制,更沒有辦法改進技術和性能。

核心零部件一直限制著中國機器人的快速發(fā)展,因此早日實現加速器的國產化至關重要。

可喜的是中國企業(yè)布局RV減速器若干年后,終于取得一些突破。國產RV減速器主要由南通振康、秦川機床、武漢精華、浙江恒豐泰和浙江雙環(huán)傳動提供。

南通振康RV減速器產量已經突破萬臺,秦川機床RV減速器生產線已經打通,產量正在逐步上升。秦川機床的RV減速器是國家進口替代項目,秦川機床9萬套工業(yè)機器人關節(jié)減速器技術改造項目、工業(yè)機器人關節(jié)減速器生產線兩項合計投資3.14億元。




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