机器人基础知识50讲|机器人核心零部件之减速器下集(七)
在减速器的上一篇文章:机器人基础知识50讲|机器人核心零部件之减速器上集(六)中,介绍了机器人的三大核心零部件之一减速器的基本概念与减速器对机器人的重要性。今天我们将从减速器的市场现状以及国内相关企业的分布来分析,国外机器人减速器行业的发展与现状研究。
PART 01 减速器市场现状
2017年我国减速机市场规模达到93亿元,预计到2020年将达到130亿元。
长期以来,机器人用精密减速器技术一直由美国、德国、日本、捷克等国家掌控,其中世界75%的精密减速器市场被日本的哈默纳科和纳博特斯克占领,纳博特斯克生产RV减速器,约占60%的份额,哈默纳科生产谐波减速器,约占15%的份额。
从成本上来说,目前全球机器人产业的成本构成,35%左右是减速器,20%左右是伺服电机,15%左右是控制系统,机械加工本体可能只占15%左右,其他的部分主要就是应用。可以看出,减速器是制约机器人产业发展的关键因素。目前中国机器人的核心技术上还缺乏整体的突破。导致我国高端装备制造领域机器人产业发展缓慢,只能依靠进口RV减速器。
关键部件进口比例较高,就会导致国内制造机器人成本高。特别是减速机,国内企业购买减速机的价格是国外企业的价格的将近数倍。这样国产机器人难以形成价格优势,只有年产量上500-1000台,才有一定的规模效应。因此,中国如果想要形成机器人产业化, 摆脱国外机器人企业的掣肘,在机器人领域赢得自主,必须要将减速器国产化加速提上日程。
PART 02 RV减速器和谐波减速器市场对比
2015年以来受益焊接机器人、搬运机器人等重型多关节机器人的快速需求,RV减速器市场增速明显,谐波减速器增速保持稳定。

我国减速器企业分布
长三角已经成为中国工业机器人减速器生产中心

RV减速器国外代表企业
日本纳博特斯克(Nabtesco):世界减速器巨头
纳博特斯克由帝人精机株式会社和纳博克株式会社2003年合并而来,作为在工业机器人关节部分用精密减速器领域中全球最大的企业,Nabtesco(纳博特斯克)占全球市场的60%份额。自1986年由垂井工厂开始投入量产以来,截至2017年年底已累计生产精密RV减速器超700万台。

日本住友重机(SUMITOMO):精密减速机知名企业
日本住友SUMITOMO是拥有400多年历史的世界500强之一的住友集团旗下的建设机械厂家,于1939年开始生产摆线减速机产品,1982年率先进入工业机器人减速机领域。目前主营产品包括F4C-D,F4C-UA,F4C-C等多个系列主力产品。对焊接,搬运,喷涂,装配等机器人应用领域提供全面减速机产品方案。

1994年,住友在天津投资建厂并成立了住友重机械减速机(中国)有限公司;2002年正式建立上海分公司,成为中国大陆地区的销售中心,同时建立松江装配中心及售后服务中心,并在随后几年中建立了33个办事处;2008年河北唐山投资建造了中国最大的生产基地;2015年工业机器人用精密减速机在上海松江工厂生产。
斯洛伐克Spinea:最大的轴承减速机生产商
斯洛伐克Spinea公司致力于高精密轴承减速机的研发、生产和销售。它在全世界最大的轴承减速机生产商中排名第4位,并且是欧洲最早的高精度减速机生产厂家,产品号称是全球唯一把摆线结构做到谐波尺寸的减速机。

韩国赛劲(SEJIN):韩国RV减速器企业
韩国SEJIN生产的高精密行星减速机精度高、出力大、噪音低、寿命长,产品普遍应用于精密机床,工业机械手,机器人,风力发电,雷达以及军工等行业和领域。
RV减速器国内代表企业
上海力克精密机械有限公司
力克精密成立于1998年,系专业制造齿轮厂商。力克精密的RV减速器型号齐全,系作为国内唯一一家可以实现替代日本全系列减速器的企业。。LKRV系列精密关节减速器在开发过程中解决了各零部件的原材料化学成分配比,采用力克精密研制的原材料配合特殊的热处理工序,有效解决了产品的耐磨性,大大提高了产品的寿命。
目前,力克精密拥有员工200余人,其中技术人员30多人。各类世界顶级的精密齿轮加工设备500余台,月均销量700台左右,年产值1.5亿元,在增加设备使用率后,有量产60000台精密关节减速器的产能潜力。

(图片来源:上海力克精密机械有限公司官网)
浙江恒丰泰减速机制造有限公司
恒丰泰在2006年开始研制第一台CORT活齿技术精密减速机,2013年研制出7种型号CORT精密减速器系列样机。截至目前已开发出3大系列CORT、HORT(RV)、KORT型号减速器20多种规格减速器,基本满足5-500kg工业机器人的使用要求。恒丰泰的RV减速器已被埃夫特、博实自动化等机器人厂商部分采用。
南通振康焊接机电有限公司
南通振康是国内较早涉足机器人用RV减速器的厂商,技术团队依托于西安微电机研究所资源研发。2015年5月25日,振康首批RV精密减速机出产,年产量为200多台,产品被多家机器人厂商试用,包括ABB、KUKA、发那科以及国内的埃夫特、埃斯顿等企业。其中,振康与埃夫特智能装备股份有限公司签署首个5年制战略合作协议,埃夫特在部分型号机器人本体上批量采用南通振康RV减速机产品。
2017年3月,欢颜自动化向南通振康采购1.5万台减速机并举行签约仪式,交货周期为期2年;2018年1月,与埃夫特签署第2个战略合作协议,承诺在年内采购3000台振康RV减速机。
总投资1.26亿元的南通振康机器人产业园项目一期建设已于2017年5月顺利投产,产能可达3万台RV减速器。截至目前,南通振康成功开发了300公斤以下机器人使用的共18款产品,在国内拥有近300家机器人制造商客户,在市场上累计投放了三万多台RV减速机。
此外,南通振康正从RV减速器生产向机器人整机制造转型,研发了全国产化的焊接机器人。
中大力德
中大力德始创于2006年8月,是一家集电机驱动、微特电机、精密减速器的研发、制造、销售、服务于一体的国家级高新技术企业,主导和参与起草国家及行业标准6项,“浙江制造”标准2项,在缴费维持专利87项,拥有浙江省级企业研发中心。2017年8月,在深交所中小板顺利挂牌上市,募投项目为年产20万台精密减速器生产线、研发中心建设等项目。
目前,中大力德已拥有小型交流减速电机、微型交流减速电机、微型有刷直流减速电机、微型无刷直流减速电机、锥齿轮减速电机、滚筒电机、精密减速器、传动行星减速器、RV减速器等产品系列,细分产品已达上千种。其中,“ZD-220BX-81-RVE摆线针轮RV减速器”列入省内首台(套)产品。
中大力德的生产、检测、试验设备齐全,拥有100多人的生产、研发、检检,试验专业人员,10000平方米全新空调无尘车间已经可以使用,年生产能力已达50000台/年。此外,中大力德还拥有遍布全国的销售网络,在江浙沪区域,京津地区,东北,华南,中南,中原,西南等区域均有销售代理。
聚隆科技
从2016年开始,聚隆科技在继续做精做强洗衣机减速离合器的同时,拥有30多年的针轮摆线减速器研发生产经验的聚隆科技逐步深度切入机器人减速器领域,积极打造新的增长点。
2015年9月,聚隆科技在深交所上市;12月,聚隆科技成立“安徽聚隆机器人减速器有限公司”,负责研发生产、销售工业机器人用RV减速器;2017年6月,与埃夫特签订《ER20-C10聚隆减速机购销合同》,将其研制的RV减速机N系列(RV42N、RV125N等)应用在埃夫特机器人关节中;
2017年12月,与广州启帆共同投资成立苏州聚隆启帆精密传动有限公司,经营范围为四六轴工业机器人减速器、机器人关键零部件等产品的研发、生产和销售,注册资本10000万元,聚隆占比51%;
在聚隆科技RV减速器产品中核心部件摆线针轮及针齿壳的研发上,聚隆科技攻破了一些技术难点,如圆弧齿曲线修型加工等,优化了修型曲线,提升了精度、使用寿命;偏心轴部件方面,通过与国内外多家知名企业合作,研发出针对偏心轴加工独特专机,并引进进口设备,提升其精度。
聚隆科技投资5亿元的“聚隆产业园”项目正在建设当中,预期至2022年,可形成年产洗衣机减速离合器700万台套,机器人RV减速器3万台的生产能力。
双环传动
双环传动成立于2005年,截至目前已专注齿轮零件及系统研发制造近40年。双环传动于2010年9月上市,是国内首家上市的齿轮散件生产企业。
2016年11月,与新松机器人签订《合作框架协议》,就工业机器人产品、减速器国产化与自动化改造、智能制造项目等全方位合作,其中包含:双环传动根据新松工业机器人减速器要求开发精密减速器,新松在其工业机器人中推广应用双环传动精密减速器。
2017年9月,以自有资金出资6000万元入股盛瑞传动,并拟1.2亿欧元收购海外齿轮公司。
2018年3月,与埃夫特签订1万台减速器供货协议,供货周期至2019年6月30日。
2019年1月,浙江双环传动机械股份有限公司承担的“工业机器人高精度减速器智能制造建设项目”通过了由国家工信部委托浙江省经济和信息化委员会与浙江省财政厅联合组建的专家组验收。
同月,双环传动承担的“机器人高精密减速器SHPR系列量产产品”省级鉴定会在杭州市召开。下阶段,双环传动将借本次新产品鉴定之机,持续加大力度,走专特精发展。
武汉精华
成立于1993年的武汉精华,从80年代年成功生产出第一台蜗轮减速机开始,已在行业深耕30余年。2011年,武汉精华开始研发高RV减速机;2014年,成功自主研发出RV减速机,被省科技厅鉴定为“整体技术达到国际先进水平”。2015年3月,RV减速器正式量产,并投放市场。
目前,武汉精华的主要产品有JHRV系列工业机器人关节减速器,摆线针轮减速机,R、K、F、S系列硬齿面齿轮减速机、微型摆线针轮减速机、齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机和无级变速、调速电机、Y系列电动机等。
武汉精华还拥有各种减速机专用设备400余台套,每年可加工生产各类减速机10万多台套,其中,精密减速机产能近3万台;2015年,精华从瑞士引进我国首台摆线磨齿机生产装备,该设备不仅世界一流,而且还嵌入有精华公司自主研发的软件技术,可日产减速机600台,为大批量生产奠定了基础。
目前,精华自主品牌JHRV减速机售价约为日本品牌的60%左右,但受制于国内市场对于国产品牌减速机的认知度以及产品使用量不高导致成本难以把控。
虽然我国的减速器技术水平并没有领先于世界先进水平,但是就国内减速器企业的发展来看,我国的机器人行业发展依旧处于上升与创新发展的阶段,能够虽然无法快速掌握核心技术与先进水平技术,但是我们能够在技术发展中配合核心技术,生产发展其他机器人零部件。
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