在機械人領域,減速機起著至關重要的作用,它在很大程度上決定了機械人的運動精度和負載能力。 減速機作為機械人的核心部件之一,約佔機械人總成本的35%,不僅成本佔比最高,而且研發難度最大。
根據《機械人產業發展規劃(2016-2020年)》目標,我國在機械人精密減速機等核心零部件研發方面取得了重大突破。 這些零部件的效能、精度和可靠性已達到或接近國外同類產品水平,並已批量應用於六軸及以上工業機械人。
目前,國內精密減速機市場占有率已達50%以上,並通過一系列優惠的財稅政策鼓勵企業進一步研發和生產精密減速機。 人形機械人
減速機是一種重要的機械裝置,其作用是將輸入軸上齒數少的齒輪和輸出軸上齒數較多的大齒輪嚙合,從而實現高速動力向低輸出轉速的轉換,增加扭矩,提高承載能力。
精密減速機的種類很多,主要包括諧波減速機、RV減速機、精密行星減速機、擺線針輪減速機和濾清器減速機。
其中,RV減速機和諧波減速機佔市場銷量的40%左右,而精密行星減速機、擺線針輪減速機和濾清器減速機合計佔據了20%左右的市場份額。
對於人形機械人來說,精密減速器是旋轉執行器的關鍵部件,作為連線電機和執行器的中間裝置,在匹配速度和傳遞扭矩方面發揮著重要作用。
RV減速機又稱旋轉向量減速機,是工業機械人中應用最廣泛的精密減速機之一。
它結合了傳統擺線針輪和行星齒輪傳動的特點,形成了獨特的傳動裝置。
RV減速機傳動比範圍廣,精度穩定,疲勞強度高,剛性和扭矩承載能力優異,因此常放置在機械人底座、臂架、肩部等承受過載的位置。
RV減速機以其優異的效能和廣泛的適應性而受到青睞,已成為應用最廣泛的精密減速機之一。
納博特斯克RV減速機內部結構:
資料**:目前,國內房車減速機的大部分市場仍被國外廠商佔據,國內替代空間廣闊。
在市場結構方面,Harmony Neck、Nabtesco和Sumitomo等日本公司主導該領域,合計市場份額約為85%。
其中,納博思科作為RV減速機的發明者,佔據了全球工業機械人減速機市場高達60%的份額,尤其是在RV減速機細分市場,佔比約為80%。
工業機械人行業的四大家族也需要購買納博特斯科減速機來滿足自己的需求。
日本哈默是全球首家涉足諧波減速機研發生產的公司,在減速機市場的占有率位居第二,約佔市場份額的15%。
國內房車減速機主要頭部廠家有雙環變速器、珠海飛馬、中大德、南通振康等。
2022年中國房車減速機市場占有率:
與RV減速機不同,諧波減速機主要由波浪發生器、柔性輪和剛性輪三部分組成。 諧波減速機的製造技術來源於諧波傳遞原理,其工作原理是通過柔性輪的週期性變形產生波動,進而實現剛性輪齒與柔性輪齒之間齒差較小的內部嚙合。 這種獨特的嚙合方法使諧波減速器能夠有效地傳遞運動和功率。
當諧波單元的軸承產生特定的諧波運動時,它將帶動與之匹配的柔性輪也產生相應的諧波運動。 通過這種獨特的機構,諧波減速機可以實現大傳動比的變速要求,以高精度、高扭矩滿足各種應用場景。
諧波減速機以其獨特的優勢,如單級傳動比大、體積小、重量輕、運動精度高等,並能在介電輻射的密閉空間和工作環境中穩定執行,被廣泛應用於對高精度、高扭矩密度要求嚴格的領域。
在人形機械人的上半身,特別是在小臂、手和手腕等需要精細操作的部位,諧波減速器將得到廣泛應用。
全球諧波減速器市場的主要競爭對手包括Harmony Naco、日本新寶、Green Harmonic、中際科美等知名企業。 憑藉其領先的技術和專利,Harmanaco通過創造各種使用壽命長、故障率低的產品,在全球市場上建立了強大的地位。
同時,我國諧波減速器廠家數量已超過30家,其中綠色諧波引領國內替代,主要布局廠商還包括步槍諧波、雙環傳動和漢氏傳動。
近年來,隨著國內技術的不斷進步和產品質量的提高,這些國內廠商逐漸進入下游客戶的第一鏈條,市場份額也在逐年增加。
高精度諧波減速器:
雙環傳動行星減速機作為一種應用廣泛的工業自動化產品,以其體積小、重量輕、承載能力強、壽命長、執行平穩、噪音低等特點得到廣泛應用。
它可以有效地降低電機的轉速,同時增加輸出扭矩,因此常被用作起重、挖掘、運輸、建築等行業的關鍵支撐部件。
雖然減速比大的諧波減速機在轉矩放大方面有顯著的作用,從而降低了對電機轉矩的要求,但其高成本和低反向驅動透明度限制了其應用。
為了實現精確的力控制,它需要與扭矩感測器結合使用,這使得它不適合準直執行器。 相比之下,準直驅動執行器通常配備小減速比的行星減速機和擺線針輪減速機。
行星減速機的核心結構由行星齒輪、太陽輪和齒圈組成,其單級減速比通常在3-10之間。 此外,行星減速機還具有高剛性和高精度(單級可實現1個)'它以其高傳動效率和高扭矩體積比而聞名。
根據QY Research的統計,2022年全球精密行星減速機市場的主要參與者包括日本的新寶、紐卡特和威騰斯坦。 在中國市場,精密行星減速機的主要製造商是日本的新寶、科豐智慧型和Newstdart。
總體來看,近五年來,國內減速機廠家取得了長足的進步,技術水平不斷提高。 一些製造商已成功實現批量生產,並正在逐步將其產品推向市場。 各大廠商也在機械人領域加大對減速機的投入,從而在精密減速機國產化方面取得重大進展。
與工業 4隨著0的深度推廣,減速機下游行業呈現出強勁的增長勢頭。 工業機械人、自動化裝置、工具機、醫療裝置、服務機械人和半導體等行業實現了30多個的快速增長,充分體現了減速機在這些領域的廣泛應用和不可或缺的作用。
據美瑞實業**稱,減速機行業將保持15%以上的穩定增長態勢。 從長遠來看,受益於下游工業機械人、人形機械人和半導體產業的快速發展,減速機行業將迎來更廣闊的市場空間。
關注【樂清智庫】,洞察產業格局!