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              減速器與機器人關聯緊密

              時間: 2017-10-12 10:35 來源:www.2aforum.com 作者: 江蘇泰隆減速機股份有限公司

              減速器與機器人關聯緊密

              減速器是機器人的關鍵零部件,成本占到整臺機器人生產成本的三分之一。中國對機器人減速器研究較晚,技術不成熟,目前嚴重依賴進口,減速器是制約我國機器人產業發展的關鍵因素,攻克減速器技術是國內機器人企業產業化的必然選擇。
              機器人減速器,按結構不同可以分為五類:諧波齒輪減速器、擺線針輪行星減速器、RV減速器、精密行星減速器和濾波齒輪減速器。在精度、扭矩、剛度、傳送效率等衡量減速器的各個性能指標上,它們各有不同。其中,RV減速器和諧波減速器是工業機器人最主流的精密減速器。
              目前中國機器人的處境依然很嚴峻,其中最典型的是在機器人核心技術上缺乏整體的突破。核心零部件主要分成三部分,機器人減速器、交直流伺服電機和控制器。從成本上來說,目前全球機器人產業的成本構成,35%左右是減速器,20%左右是伺服電機,15%左右是控制系統,機械加工本體可能只占15%左右,其他的部分主要就是應用。
              RV減速器在國際上僅有極少數國家能生產,最近幾年,雖然國內也有量產的RV減速器,產品性能指標短期內能達到要求,但由于質量控制和工藝的問題,很容易磨損報廢,所以鮮有國產機器人企業選用,中國市場的減速器普遍還依賴進口。
              RV減速器的技術難點在于該部件需要保證傳遞很大的扭矩,承受很大的過載沖擊,并保證預期的工作壽命,因而在設計上使用了過定位結構,這使得零件加工精度要求極高,加工十分困難,機器人其規;a的重要制約則在于加工設備和加工工藝。
              國產RV減速器在額定扭矩和傳動效率等方面與國外產品差距較小,但在扭轉剛度、傳動精度等穩定性和精度指標方面差距還比較明顯,由于材料和工藝水平差距,耐疲勞強度方面差距也比較明顯。
              預計國產減速器在未來一段時間主要發展方向在于技術突破和完善,市場方面,首先進入中低端工業機器人市場,在2016 年后逐漸進入汽車生產線焊接機器人等高端產品。減速器的國產化會大幅降低國產工業機器人成本。
              目前國產RV減速機在材料,工藝,配合,精度,耐磨性,材料,熱處理,軸承等方面還需要改進。
              諧波減速機是機器人實現運動功能的核心部件,是輕型工業機器人和機械臂可靠、精確運行不可或缺的部件,它可以使機器人的伺服電機在一個合適的速度下運轉,并精確地將轉速降低到機器人各部位需要的速度,在提高機械本體剛性的同時可輸出更大的扭矩。諧波傳動的構成:僅三個基本零部件, 波發生器,由外周嵌有薄壁滾珠軸承的橢圓形凸輪組成。軸承內圈固定在凸輪上,外圈通過滾珠實現彈性變形。通常安裝在輸入軸上。 柔輪,具有薄壁結構的金屬彈性體部件。開口部外周加工有齒輪。通常安裝在輸出軸上。剛輪剛體環狀部件。內周加工有齒輪,比柔輪多兩個輪齒。通常固定在外殼上。
              國產諧波減速機與國外減速機在技術等方面已經幾乎沒多大差距,甚至在某些方面超過國外諧波減速機性能。
              盡管國內對機器人用減速器的需求潛力巨大,但是目前國內市場仍被外資品牌占領。因此,提供規;倚阅芸煽康木軠p速器部件是我國機器人產業化、自主化的重中之重。當前,我國機器人市場的異軍突起,并不能掩蓋我國機器人領域的小而散現狀,也并不意味著我國機器人產業的徹底崛起。最起碼在減速器等核心零部件領域,我們無法很快實現自主化。在機器人產業中,核心部件成本占到機器人的70以上?刂破飨喈斢诖竽X,伺服驅動相當于脊椎運動神經,伺服電機相當于肌肉,減速器相當于關節。上述任何一個零件的性能,都影響整體機能。那么,我國應如何做好上游零部件尤其是減速器的開發?
              機器人產業鏈上大體分為上游關鍵零部件、中游整機系統集成和下游應用。而在所有核心零部件中,減速器最為關鍵。減速器,也稱“機器人關節”,是以工業機器人為代表的高端自動化設備的核心傳動部件。在國產機器人崛起道路上,減速器的產業化、自動化是非常重要的內容。
              我國機器人欲謀求崛起 減速器國產化成必由之路
              百億市場藍?善
              減速器是機器人的關鍵部件,尤其是在工業機器領域更是廣泛應用。減速器能夠在生產過程中穩定地完成各類工序,在動作定位與重復定位方面具有極高的精度。尤其是在對精度要求比較高的工作當中,就必須要使用精度減速器。雖然伺服電機也具有保證精度的功能,但是在一些負載較大的工作中,單純地將伺服電機的功率加大其效果是很不理想的,而在適當的情況下借助減速器來提高輸出扭矩就成為比較好的解決辦法。因此減速器在各類關節型的機器人上有大量的應用,根據機器人身體部位的不同使用各類型的減速器。
              在《中國制造2025》規劃當中,重點指出了將“突破機器人減速器等關鍵零部件的技術瓶頸”作為機器人產業的發展方向。目前我國減速器行業還是一片藍海。據前瞻產業研究院《中國減速器行業報告》的統計,全球范圍內機器人將會逐漸普及,僅服務機器人的市場規模將會在2020年達到近200億美元。
              國產化迫在眉睫
              在機器人的制造中,減速器由于其重要性,處于產業鏈的上游,同時在機器人的制造成本中占據權重較高。以6軸機器人25萬元的價格為例,減速器的成本就站到將近10萬。不過讓人遺憾的是,目前我國的減速器尤其是精密減速器是我國機器人產業發展過程中的硬傷,還需要依靠進口,高昂的價格成在不斷地壓縮我國機器人制造業的利潤空間。因此,對中國機器人機器人產業發展而言,精密減速器國產化已經迫在眉睫,是未來發展戰略中的大課題。
              當前,減速器價格呈下行趨勢。自納博特斯克跟上海機電合資以來,隨著國際機器人在中國產能加大和國產機器人的發展,其RV減速器價格逐漸下降。但我國的減速器尤其是精密減速器并未實現,還需依靠進口,而高昂進口成本嫣然成了不斷地壓縮我國機器人制造業的利潤空間的重要原因。因而,我國減速器市場發展要想從本質上獲得突破,需要付出更多的耐心和投入。
              總結
              中國機器人聯盟提供數據顯示,未來10年,我國工業機器人市場將達到6000億元,而一臺工業機器人需要4-8個關節減速器,僅機器人減速器的市場就將超過千億元。盡管國內對機器人用減速器的需求潛力巨大,但是目前國內市場仍被外資品牌占領。據統計數據顯示,截至目前,國內機器人企業數量已超過420家,但其中研究減速器的企業只有13家,而在RV減速器取得初步進展的只有5家,目前的研發仍在艱難進行中。因此,提供規;倚阅芸煽康木軠p速器部件是我國機器人產業化、自主化的重中之重。
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