机器人智能物流智能工厂产业链分析

机器人
行业分析
精密减速器全球75%市场份额由两家日本公司垄断，为纳博
和Harm进RV减速机项目的公司
公司
主营业务
业务推进
上海机电
机电装备
在国内与纳博特设立合资公司，从事减速机生产，计划2016年投 产，产能20万台
秦川机床
秦川机床
13年通过 1.94 亿元年产9万台机器人减速器议案， 计划16年投产
减速机
行业分析
国内机器人销量增长迅猛成长空间广阔，RV减速机迎来发 展契机
机器人保留量增加
关节机器人占比80%以 上
RV减速机应用更广
RV减速机市场容量108 亿
我国机器人 2014 年装机量约 5.7 万 台， 同比约 56.17%，过去 4 年 GAGR 约 39.73%， 据 IFR 预估，15-20 年国内机器人销量 预估年复合增长率 将达20%，2020年 保有量将达到60万 台
以2020年机器人保有 量达到60万台、平均 每天工业机器人需要3 套RV减速机保守估算 ，未来几年工业机器 人用RV减速机新增 120万套，按照每台 0.9万元估计，未来市 场容量可达108亿元
减速机
行业标杆借鉴
上海机电与日本纳博合作研发中端减速机，定位中小型机器 人和服务型机器人，瞄准国内机器人市场
常见机器人减速机分类
类别
特点
RV 减速器
①摆线针轮行星减速装置中的传动零件刚度高、接触应力小，零件加工和安装精度易于实现高精度 ，这就使得摆线针轮传动的效率很高 ②行星传动结构与紧凑的W输出机构组合，使整个摆线针轮减速 装置结构十分紧凑，因此其结构体 积小和质量轻 ③采用一齿差或少齿差传动，摆线针轮传动的传动比大小取决于摆 线针轮的齿数，齿数越多，传动 比越大 ④摆线针轮传动同时啮合的齿数要比渐开线外齿传动同时啮合的 齿数多，因此承载能力较大; ⑤摆线轮和针轮的轮齿均淬硬、精磨，比渐开线少齿差传动中内齿轮的加工性能更好、齿面硬度更 高，使用寿命更长
国际接轨，预计2016年为公司带来1.6-3.3亿利 润，未来或将采取外延并购方式打造智能装备 平台
纳博特斯克（中国）精密机器所在地武进区是常州 市机器人产业园，规模以上企业50余家，2013年进 驻的安川设计产能1.2万台套机器人
减速机
行业分析
由于国内减速机方面起步较晚，仍然需要经验与技术积累， 目前尚无成熟国产RV减速机大规模应用工业机器人
精密减速器的设计、研发和制造过程中需要对相关的材料、 零件结构和齿轮齿形 进行反复的测试与修正，这一过程需要经验与技术的积累
近年来国内部分厂商和院校致力高精度摆线针轮减速机的国产化和产业化研究， 如浙江恒丰泰、重庆大学机械传动国家重点实验室、天津减速机厂、秦川机床厂 、大连交通大学等，部分企业现已研发出样机，正在进行可靠性试验与检测
双环传动
齿轮零件制造 完成11个型号4个系列研制，预计明年小批量供货。 拟投入募集 资金 3亿元，16年小批量生产，18年产能达6万台
浙江恒丰泰
精密传动等大 部分型号产品已经在埃夫特、博时等企业应用验证，公司具备小 型机械装备 批量生产能力，月产量可达200台
南通振康
电焊机、送丝 机
产品在埃夫特、埃斯顿等国内企业成功应用，年产1万台，主要 用于重量级机器人，2015年销售4000套，市场占有率3-5%，2016 年销售目标8000套，有望实现中国RV减速机10%的市场份额
机器人、智能物流、智 能工厂产业链分析
2020年5月31日星期日
减速机
行业分析
机器人用精密减速机是工业机器人中最关键功能部件，是机器人产业链 至关重要环节，是我国机器人产业发展需要突破的瓶颈
RV减速器、谐波减速器作为当前机器人主流的减速器，驱动系统要求传动系统间隙小、刚度大、输出扭 矩高以及减速比大，因此采用行星排圆柱螺旋齿轮传动机构或结合行星排的摆线轮传动机构设计是必然 。目前国际机器人所配套的减速器中，RV减速器占比60%以上，谐波减速器占比15%左右，RV减速器成为 制约全球机器人发展的核心部件。
1. 上海电气（上海机电母公司）增 资330万美元
2. 纳博特斯克增资670万美元
纳博特斯克（中国）精密机 械有限公司，注册5000万美 元
预计产量：年产20万台精密减速机 主要客户：匹配4万台机器人，ABB、KUKA、
FANUC、YASKAWA 四大家族在中国业务扩展 预估销售额：年销售20亿左右，品质和价格与
而在谐波减速器方面，国内已有可替代产品，如北京中技克美、北京谐波传动所 和苏州绿的，虽然相应产品在输入转速，扭转刚度，传动精度和效率方面与日本 产品还存在差距，但整体的质量品质还在提高，也逐渐地应用在关节型工业机器 人中。面对未来在国内巨大的需求，精密减速器国产化也只是时间长短的问题， 进口替代的雏形已现。
谐波减速器
谐波传动具有运动精度高，传动比大、质量小、体积小、较小的传 动惯量等优点。最重要的是能在 密闭空间传递运动，这一点是其他 任何机械传动无法实现的。 其缺点为在谐波齿轮传动中柔轮每转 发生两次椭圆变形，极易引起 材料的疲劳损坏，损耗功率大。
摆线针轮行星减 摆线针轮行星减速器广泛应用于矿山、化工、起重机械、工程机械 等领域。缺点是摆线针轮减速器
关节机器人有很高 的灵活度，适合于 几乎 任何轨迹或角 度的工作，主要应 用于搬运、焊接、 装配，检测等工作 。从 13 年数据显 示，关节机器人占 比 84%，其中国产 机器人占比仅8%
相比于谐波减速器， RV 减速器具有更高 的刚度和回转精度。 因此在关节型机器人 中，一般将 RV 减 速器放置在机座、大 臂、肩部等重负载的 位置，而小臂、腕部 或手部多采用谐波减 速器或行星轮减速器
速器
的机构太复杂，制造安装精度要求太高，转 臂轴承受力大，影响轴承寿命和承载能力。
精密行星减速器
相对其他减速机，行星减速机具有高刚性、高精度、高传动效率、 高的扭矩/体积比、终身免维护等 特点。 因为这些特点，行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上， 用来降低转速，提升扭矩 ，匹配惯量。
滤波齿轮减速器 滤波齿轮传动是由重庆大学梁锡昌、王家序教授发明的一种结构紧 凑、体积相对小、大传动比的新 型精密传动机构，目前还处于研究 阶段。