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工业机器人精密减速机需求巨大 国产替代加速


工业机器人的“三大”核心部件包括伺服电机、减速机控制器,这也是制约我国机器人发展的重要瓶颈。减速机用来精确控制机器人动作,传输更大的力矩。目前全球能够提供规模化且性能可靠的精密减速机生产企业不算多。最主流的精密减速机主要分为两种,安装在机座、大臂、肩膀等重负载位置的RV减速机和安装在小臂、腕部或手部等轻负载位置的谐波减速机。日本的Nabtesco(纳博特斯克)和Harmonic(哈默纳科)分别在RV减速机和谐波减速机方面处于领先地位。
自2013年以来,我国已成为全球第一大机器人市场。与此同时,国产工业机器人的产量也呈现出爆发式增长的趋势。数据显示,目前国产工业机器人的市场份额仅占30%左右,且总体而言以分布在低端市场居多,高端工业机器人依然在很大程度上依赖进口,特别是机器人的三大核心关键部件:伺服电机、减速机和控制器等大部分依赖进口。体现在成本上,这三大关键部件分别占到机器人整机成本的25%、35%和15%。
有统计数据显示,国外品牌占据了中国交流伺服市场80%左右的市场份额。目前,国内一些核心零部件企业正在不断加强技术研发。在机床和机械手等自动化设备的应用中,国产伺服系统的进口替代正在加速进行。
同样作为工业机器人三大核心关键部件之一,减速机是技术壁垒最高的关键零部件。根据结构不同,减速机可以分为五类:谐波齿轮减速机、摆线针轮行星减速机、RV减速机、精密行星减速机和滤波齿轮减速机。有分析认为,在先进机器人的动力传动中,RV减速机有逐渐取代谐波减速机的趋势。
目前全球能够提供规模化且性能可靠的精密减速机生产企业不算多,全球绝大多数市场份额都被日本企业占据,在工业用机器人关节上的精密减速机上,纳博特斯克产品的全球市场占有率达60%,特别在中/重负荷机器人上,其RV减速机市场占有率高达90%。哈默纳科的谐波减速机约占15%,包括ABB、FANUC和KUKA等国际主流机器人厂商的减速机均由纳博特斯克和哈默纳科这两家公司提供。此外,比较领先的减速机供应商还有日本住友重机械等。
根据工信部《关于推进工业机器人产业发展指导意见》,到2020年国内机器人使用密度从目前的万名员工20台左右提升至100台以上,未来国内对于机器人用精密减速机市场的需求将超过100万台/年。由此可见,机器人用精密减速机在国内将有很大的发展空间。
印发的《中国制造2025》提出,“突破机器人本体、减速机、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造等技术瓶颈”。
工信部部长苗圩在2017世界机器人大会开幕式上发表致辞,他表示,近五年我国机器人产业规模基本保持20%以上增速,今年1~7月份共生产工业机器人7.16万台,同比增长57%。工业机器人、服务机器人和特种机器人的应用领域不断拓展,成长起来一批创新能力强的优秀企业,初步形成了一批各具特色的产业集聚区。
此前,苗圩在回答媒体记者提问时表示,到2020年中国计划培育3至5家具有国际竞争力的龙头企业和8~10个配套产业集群,高端机器人方面国产机器人占到45%左右市场。

近年来,一些国内企业已经开始在工业机器人用精密减速机领域发力研发和制造,上海机电、秦川机床、恒丰泰、帅克机械和精华减速机等公司已经开始量产RV减速机,尽管与日本企业生产的产品在性能方面仍存在一定差距,但国内已有可替代产品。相较于RV减速机,国产谐波减速机的差距相对较小,有些企业的产品已经得到了越来越广泛的应用。

转载自控制工程网

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