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2024(第十一届)高工机器人年会
暨高工金球奖颁奖典礼
万物向新 蓄力笃行
主办单位:高工机器人 高工机器人产业研究所(GGII)
大会时间:2024年12月19日-21日
大会地点:深圳机场凯悦酒店
大会规模:1200人
报名参会&商务合作:李女士18565829548(同微信)
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十年前,国内减速器行业基本处于技术探索和研究学习阶段,在工业应用上尚无可量产的减速器企业。
十年后,国产减速器企业从设计到制造工艺,到产品传动精度、使用寿命精度的保持、刚性、运行噪音、传动效率等方面实现了突破,并在产能上取得了较大进步。
此前,高工机器人围绕市场、价格、资本等方面,阐述减速器行业发展的变化。详情可点击:2024年减速器行业:突围与隐忧
接下来,本文将围绕技术、产品等方面,叙述减速器企业的成长。
突破技术瓶颈,勇夺“城池堡垒”
相比于外资品牌几十年的技术沉淀,国内减速器技术的研究较晚,在技术上面临诸多难点亟待突破。随着哈默纳科和帝人制机RV减速器的专利有效年限到期成为公开性技术后,国内减速器企业开始了奋勇直追。
环动科技、中大力德、南通振康、秦川机床、智同科技、巨轮智能、泰隆集团、飞马传动、六环传动等企业在RV减速器领域已经有了较大的技术突破。
例如,智同科技在RV减速器数学建模、计算机仿真技术及啮合理论方面有较深入的研究,形成了一套完整的摆线齿轮修形技术。今年3月份,智同科技还实现了机器人准双曲面齿轮减速器啮合理论与设计技术方面的突破,包括齿廓修形、准双曲面齿轮有限元分析、装配误差分析、准双曲面齿轮传动误差等。
六环传动突破了工业机器人减速器批量制造环节的多项技术瓶颈,自主研发了渐开线齿轮行星结构减速器系列产品。
巨轮智能突破了RV减速器关键技术,生产并送检的“精密摆线针轮减速器/JLRV40E”已获得中汽检测技术有限公司(国家机器人检测与评定中心)颁发的CR产品认证证书。
同川精密、德美精密传动、瑞迪智驱、绿的谐波、昊志机电、来福等企业亦在致力于谐波减速器的研发与创新。
同川精密研发出3D曲面共轭双圆弧齿廓,实现国产谐波减速器技术上的突破。
瑞迪智驱独创的RH齿形,具有连续多圆弧咕合曲面的特点,能适应较大弹性变形。在承受大载荷时,同时啮合的齿数大于36%,用于焊接机器人、小六轴机器人、协作机器人。
绿的谐波突破了以传统 Willis 定理为基础的渐开线齿轮设计理论,以自主开发的“P”型齿数学模型、3D 仿真软件、误差修正方法、动态补偿方法、寿命预测模型为基础,建立全新齿形设计理论体系。
行星减速器的制造壁垒低于谐波减速器和RV减速器,但这并不意味着行星减速器的制造没有难度或不需要高技术水平。实际上,行星减速器整体行业进入壁垒较高,产品结构复杂,制造安装难度较大,以罗斯特传动、友川精密、科峰智能、纽氏达特为主的企业正在持续深耕行星减速器行业。
十余年来,这批国产减速器企业充分表现了“明知山有虎,偏向虎山行”的魄力,不断突破相关技术壁垒,不管是减速器产品的额定寿命大幅提升,还是在传动误差、背向间隙、空程误差、传动效率、噪声、壳体最高温度等关键性能指标上均有突破。
让人欣喜的是,步履岁小,但好在不曾停歇,国产减速器企业们在外资品牌横行的“困境”中,已夺回部分“城池堡垒”。
高工机器人产业研究所(GGII)数据显示,2023年国产机器人减速器占比为55.71%。
产品定制化能力显现&新产品线延伸
突破核心技术瓶颈后,国产减速器企业们在产品方面的布局神速。国产减速器企业正不断完善既有产品体系中的产品系列与型号,以满足市场和客户的需求。
据了解,环动科技旗下SHPR-E、SHPR-C、SHPR-H等系列产品已实现6-1000KG工业机器人用RV减速机的全面覆盖。
飞马传动形成三大系列,32种型号近200种速比,已满足2T负载机器人和自动化设备使用。
昊志机电形成了14至50型号的减速器,速比涵盖30-160,已经形成完整的产品族谱。
德美精密传动已完成190个规格型号的谐波减速器开发。
来福已实现四大系列8-40型号全系列覆盖。
值得注意的是,在完善产品矩阵的过程中,减速器企业也展现了定制化能力。
近几年,随着工业机器人等行业对减速器的需求逐渐差异化,减速器企业需要提供更灵活、个性化的产品解决方案,以满足不同客户的特定需求。
环动科技、智同科技、中大力德、斯微特传动、德美精密传动、昊志机电、来福、罗斯特传动等减速器企业已经具备了定制化设计和研发生产的能力。
智同科技为并联机器人定制开发了CRD-EL型减速器,这是摆线行星机构成功应用于并联机器人的一次创新,智同科技还开发了减速机驱动模组CMI系列,适用于对精度、速度及密封要求比较高的工业机器人。
德美精密传动的“拳头”产品:G+K+(G+-高扭矩;K+-高刚性)谐波减速器,相比较于标准版的谐波减速器产品,G+K+谐波减速器更适合协作机器人使用。
除此之外,为了提升既有客户群的客单价和服务深度,部分减速器企业开启了新产品体系的市场策略。RV减速器厂商布局谐波和行星减速器,谐波减速器厂商布局行星减速器,行星减速器厂商布局RV或谐波减速器等。
例如,以环动科技、昊志机电、秦川机床、中大力德、智同科技等为代表的RV减速器企业开始了纵横谋局,在核心技术的支撑下,产品业务线做延伸。其中,环动科技借力于RV减速器的技术与市场的协同效益,新业务谐波减速器已形成多个型号产品的批量供货。
昊志机电正在从谐波减速器领域延伸到RV减速器领域,其研发的RV减速器是一款主轴承内置型摆线针轮减速器,主要应用于六关节机器人、冲压机械手等。
多位行业人士看来,这类“纵横谋局”派的优势在于有现成的加工设备﹑检测设备和相关的技术人才,同时能够快速的找到已经成熟的谐波减速器配套供应链。
但从行业门槛上看,精密减速器行业整体有较强的技术壁垒,减速器企业的产业链布局也并非想象中容易。
德美精密传动总经理黄华军指出,谐波减速器的技术与制造工艺与其它减速技术工艺不同,需要技术沉淀,同时也需要市场的考验时间,在没有足够时间的技术积累和市场验证时,是难以得到市场认可的,同时由于早期投入研发谐波减速器企业的技术成熟及产能的提升,减速器价格最近几年有所下降,新进入减速器行业的企业成本的压力会更大。
泰隆集团负责人也认为,RV减速器和谐波减速器各有其独特的技术门槛和应用领域。专业的人员应当根据自己的专业知识和技能,专注于其各自的专业领域,以推动减速器行业的国产替代。
减速器产品发展趋势:轻量化&一体机
从目前减速器产品的发展趋势看,减速器的各细分领域已经展现出不同的发展方向。
在RV减速器领域,轻量化设计是其发展方向之一。RV减速器不仅可以用在工业机器人上,亦可用在航空航天、精密制造等领域。但传统的RV减速器往往重量较大,这在一定程度上限制了其在某些领域的应用。
飞马传动应用总监邓云庆在接受高工机器人调研时判断,随着工业自动化和智能制造的不断发展,机器人厂商对RV减速器的性能要求将越来越高,同时对其重量也将提出更为严格的要求。轻量化设计已成为RV减速器发展的重要方向,也就是说,相同体积、相同重量,RV减速器要传递更大的扭矩。
据了解,目前日本纳博特斯克已在RV结构的基础上逐步推出封闭式结构RD系列减速器产品和质量轻量化的N系列减速器产品,国内如南通振康已推出噪音低量化的新型RV减速器产品。
在谐波减速器领域,谐波减速器正朝着机电一体化的方向发展,即将电机、减速器、传感器等模块化集成,同时,一体化的产品通过专门的设计,协调了减速机和电机的尺寸,使整体结构更加紧凑,省去了电机和减速器的安装过程,提升了产品使用的便捷性和可靠性。
据了解,来福已经推出了LFS一体机;同川精密推出了TRM机器人一体化关节模块;昊志机电推出了机电一体化减速机关节模组DGMZ。
中大力德也顺应行业一体化、集成创新的发展趋势,围绕工业自动化和工业机器人,形成了减速器 +电机+驱动一体化的产品架构,推出“精密行星减速器+伺服电机+驱动”一体机、“RV 减速器+伺服电机 +驱动”一体机、“谐波减速器+伺服电机+驱动”一体机等模组化产品。
以此为序,再奏华章
回看减速器行业的发展之路,持之以恒的技术突破、继而坚定的创新一直是减速器企业们安身立命的根本,最终推动着减速器行业在历史的车轮中滚滚向前。
与此同时,随着技术的不断革新和市场的持续扩大,多家减速器企业的产能也迎来了显著的增长。
当前,德美精密传动的深圳生产基地和淄博生产基地已正式启动,年产能可高达30万台+。极亚精机的产线年产能已达15万台。环动科技的年产能可达30万套。据高工机器人最新调研,智同科技年产能已达到25万台。
接下来,减速器行业又将如何发展?让我们共同期待。
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*封面来源于网络
12月19日-21日,高工机器人、高工机器人产业研究所(GGII)联合举办的“2024(第十一届)高工机器人年会暨高工金球奖颁奖典礼”将在深圳机场凯悦酒店隆重举行。届时,智同科技、同川科技、环动科技、泰隆集团、德美精密、极亚精机将会出席会议,欢迎扫码报名!