在机器人领域,减速机起着至关重要的作用,它在很大程度上决定了机器人的运动精度和负载能力。 减速机作为机器人的核心部件之一,约占机器人总成本的35%,不仅成本占比最高,而且研发难度最大。
根据《机器人产业发展规划(2016-2020年)》目标,我国在机器人精密减速机等核心零部件研发方面取得了重大突破。 这些零部件的性能、精度和可靠性已达到或接近国外同类产品水平,并已批量应用于六轴及以上工业机器人。
目前,国内精密减速机市场占有率已达50%以上,并通过一系列优惠的财税政策鼓励企业进一步研发和生产精密减速机。 人形机器人
减速机是一种重要的机械装置,其作用是将输入轴上齿数少的齿轮和输出轴上齿数较多的大齿轮啮合,从而实现高速动力向低输出转速的转换,增加扭矩,提高承载能力。
精密减速机的种类很多,主要包括谐波减速机、RV减速机、精密行星减速机、摆线针轮减速机和滤清器减速机。
其中,RV减速机和谐波减速机占市场销量的40%左右,而精密行星减速机、摆线针轮减速机和滤清器减速机合计占据了20%左右的市场份额。
对于人形机器人来说,精密减速器是旋转执行器的关键部件,作为连接电机和执行器的中间装置,在匹配速度和传递扭矩方面发挥着重要作用。
RV减速机又称旋转矢量减速机,是工业机器人中应用最广泛的精密减速机之一。
它结合了传统摆线针轮和行星齿轮传动的特点,形成了独特的传动装置。
RV减速机传动比范围广,精度稳定,疲劳强度高,刚性和扭矩承载能力优异,因此常放置在机器人底座、臂架、肩部等承受重载的位置。
RV减速机以其优异的性能和广泛的适应性而受到青睐,已成为应用最广泛的精密减速机之一。
纳博特斯克RV减速机内部结构:
数据**:目前,国内房车减速机的大部分市场仍被国外厂商占据,国内替代空间广阔。
在市场结构方面,Harmony Neck、Nabtesco和Sumitomo等日本公司主导该领域,合计市场份额约为85%。
其中,纳博思科作为RV减速机的发明者,占据了全球工业机器人减速机市场高达60%的份额,尤其是在RV减速机细分市场,占比约为80%。
工业机器人行业的四大家族也需要购买纳博特斯科减速机来满足自己的需求。
日本哈默是全球首家涉足谐波减速机研发生产的公司,在减速机市场的占有率位居第二,约占市场份额的15%。
国内房车减速机主要头部厂家有双环变速器、珠海飞马、中大德、南通振康等。
2022年中国房车减速机市场占有率:
与RV减速机不同,谐波减速机主要由波浪发生器、柔性轮和刚性轮三部分组成。 谐波减速机的制造技术来源于谐波传递原理,其工作原理是通过柔性轮的周期性变形产生波动,进而实现刚性轮齿与柔性轮齿之间齿差较小的内部啮合。 这种独特的啮合方法使谐波减速器能够有效地传递运动和功率。
当谐波单元的轴承产生特定的谐波运动时,它将带动与之匹配的柔性轮也产生相应的谐波运动。 通过这种独特的机构,谐波减速机可以实现大传动比的变速要求,以高精度、高扭矩满足各种应用场景。
谐波减速机以其独特的优势,如单级传动比大、体积小、重量轻、运动精度高等,并能在介电辐射的密闭空间和工作环境中稳定运行,被广泛应用于对高精度、高扭矩密度要求严格的领域。
在人形机器人的上半身,特别是在小臂、手和手腕等需要精细操作的部位,谐波减速器将得到广泛应用。
全球谐波减速器市场的主要竞争对手包括Harmony Naco、日本新宝、Green Harmonic、中际科美等知名企业。 凭借其领先的技术和专利,Harmanaco通过创造各种使用寿命长、故障率低的产品,在全球市场上建立了强大的地位。
同时,我国谐波减速器厂家数量已超过30家,其中绿色谐波引领国内替代,主要布局厂商还包括步枪谐波、双环传动和汉氏传动。
近年来,随着国内技术的不断进步和产品质量的提高,这些国内厂商逐渐进入下游客户的第一链条,市场份额也在逐年增加。
高精度谐波减速器:
双环传动行星减速机作为一种应用广泛的工业自动化产品,以其体积小、重量轻、承载能力强、寿命长、运行平稳、噪音低等特点得到广泛应用。
它可以有效地降低电机的转速,同时增加输出扭矩,因此常被用作起重、挖掘、运输、建筑等行业的关键支撑部件。
虽然减速比大的谐波减速机在转矩放大方面有显著的作用,从而降低了对电机转矩的要求,但其高成本和低反向驱动透明度限制了其应用。
为了实现精确的力控制,它需要与扭矩传感器结合使用,这使得它不适合准直执行器。 相比之下,准直驱动执行器通常配备小减速比的行星减速机和摆线针轮减速机。
行星减速机的核心结构由行星齿轮、太阳轮和齿圈组成,其单级减速比通常在3-10之间。 此外,行星减速机还具有高刚性和高精度(单级可实现1个)'它以其高传动效率和高扭矩体积比而闻名。
根据QY Research的统计,2022年全球精密行星减速机市场的主要参与者包括日本的新宝、纽卡特和威腾斯坦。 在中国市场,精密行星减速机的主要制造商是日本的新宝、科丰智能和Newstdart。
总体来看,近五年来,国内减速机厂家取得了长足的进步,技术水平不断提高。 一些制造商已成功实现批量生产,并正在逐步将其产品推向市场。 各大厂商也在机器人领域加大对减速机的投入,从而在精密减速机国产化方面取得重大进展。
与工业 4随着0的深度推广,减速机下游行业呈现出强劲的增长势头。 工业机器人、自动化设备、机床、医疗设备、服务机器人和半导体等行业实现了30多个的快速增长,充分体现了减速机在这些领域的广泛应用和不可或缺的作用。
据美瑞实业**称,减速机行业将保持15%以上的稳定增长态势。 从长远来看,受益于下游工业机器人、人形机器人和半导体产业的快速发展,减速机行业将迎来更广阔的市场空间。
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