機械裝置行業機械人硬體拆解及絲槓生產工藝詳解

Mondo 財經 更新 2024-01-30

絲槓的種類很多,人形機械人開啟了數百億的市場。 絲槓的種類很多,梯形絲槓成本低,具有自鎖功能,反向行星滾柱絲槓負載高、體積小、精度高、壽命長,因此特斯拉人形機械人主要使用反向行星滾柱絲槓和梯形絲槓。 梯形絲槓通常用於機械人的手腕部分,每個手腕2個,即每個機械人4個。 行星滾柱絲槓主要用於機械人的大臂、大腿和小腿,每側有1個上臂、2個大腿和2個小腿,兩側共10個。 我們以特斯拉擎天柱為例,其整個車身預計需要14個絲槓零件,假設未來單個機械人絲槓的平均量產價格為1000元,那麼單個機械人絲槓的價值為14萬元,假設機械人銷量100萬只,機械人螺絲的市場空間將達到140億元。

反向行星滾柱絲槓的核心難點在於螺母的內螺紋加工,硬車削和砂輪磨削是主流工藝。 反向行星滾柱絲槓由長螺母-短螺母加螺旋滾道組成,螺母作為驅動部件,絲槓直線輸出,螺母長於絲槓。 這種結構最大的優點是可以用螺母作為電機的轉子,實現電機與反向行星滾柱絲槓的融合設計,螺母作為電機轉子可以使人形機械人的直線傳動結構更緊湊、重量更輕,但核心難點在於對螺母的加工要求更高。 反向行星滾柱絲槓的主流工藝是硬車削和砂輪磨削,前者的特點是生產效率更高,成本更低,而後者的特點是精度更高。 反向行星滾柱絲槓的螺母很長,還是內螺紋,加工時也有傾斜角,砂輪在磨削,精度難以控制。 砂輪是一側支撐的,螺母越長,砂輪內部要拉伸的越多,砂輪伸出的時間越長,抖動越嚴重,抖動非常輕微,那麼公差就達到微公尺級,所以螺母中的公差很難控制。 因此,高精度加工裝置成為反向行星滾柱絲槓生產的核心壁壘。

進口絲槓價格昂貴,國產化的核心是裝置的國產化。 行星滾柱絲槓高,製作難度大,以前需求量不大,一般是進口的。 但目前進口**為1+百萬元,成本高昂,難以滿足量產人形機械人的成本要求,因此國內企業一直希望自己生產行星滾柱絲槓。 但是國內企業自己生產,需要進口相關的螺紋磨床,而海外螺紋磨床非常高,一般在100-200萬歐元,而且是定製磨床。 剛開始數量不大,而且是定製的,國外企業產能有限,供貨意願不強。 此外,國外廠商的銷售模式是以銷售為定產,客戶下單後通常需要2年時間才能拿到裝置,而且生產交付週期很長,很難滿足未來人形機械人的量產需求。 因此,絲槓裝置的國產化和定製化是必然趨勢。

人形機械人有望帶來數百億的高精度螺紋磨床增量需求。 我們計算人形機械人帶來的高精度磨床的市場增量,假設單個機械人需要10套行星滾柱絲槓,行星滾柱絲槓的三個主要部件:螺母、螺絲、滾子(一般一套為6-8臺)需要內螺紋磨床、外螺紋磨床、外圓磨床,假設四台磨床每天生產的行星滾柱絲槓總數為20臺, 一年有效工作日為360天,單台磨床價值150萬元,預計100萬人形機械人將帶來83億元的高精度磨床裝置需求增長。

投資建議:未來人形機械人的量產將為絲槓和絲槓裝置帶來巨大的增量市場,因此建議關注可能突圍的主流絲槓和絲槓裝置企業。 (1)絲槓企業:貝特科技、貝斯特、恒力液壓、鼎智科技、五州新春、思凌股份、長盛軸承;(2)絲槓裝置企業:日發精密機械、華辰裝備、秦川工具機、浙江海德曼、通益股份。

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