被日本垄断的精密减速器到底牛在哪?

服务机器人 2024-12-12 11:40www.robotxin.com女性服务机器人

在全球工业机器人领域,日本的精密减速器技术处于领先的地位,几乎垄断了整个市场。尽管最近几年国内有RV减速器实现量产,但在实际应用中,很少看到国产机器人选用国产减速器,中国市场对进口减速器的依赖依然普遍。

▲日本安川机器人的精湛操作:挥刀削豌豆。

作为传统的制造强国,德国、意大利、日本等国家的减速机产品在多个方面表现出卓越的性能。这些国家在材料选择、设计水平、质量控制、精度、功率密度、可靠性以及使用寿命等方面均处于行业领先地位。这些国家的减速机产品在工业机器人领域的应用中,为机器人提供了高效、稳定和精确的动力输出,使得机器人在各种复杂环境下都能表现出卓越的性能。

国内机器人企业在选择减速器时,更倾向于选择这些进口产品。这是因为,相较于国产减速器,进口减速器在性能、质量和寿命等方面具有明显优势。这些进口减速器的品牌影响力和市场口碑也是影响选择的重要因素。

这也给国内机器人企业和相关行业带来了挑战和机遇。面对技术和市场的双重压力,国内企业需要在提高自主创新能力的积极寻求与国际先进技术的合作与交流,以期在工业机器人领域实现更大的突破和发展。在机械传动领域,减速器作为一种连接动力源与执行机构的中间装置,发挥着至关重要的作用。它通过接收来自电动机或内燃机的高速运转动力,借助输入轴上的小齿轮与输出轴上的大齿轮的啮合作用,实现了减速并传递更大的转矩的目标。

随着航空航天、机器人和医疗器械等领域的快速发展,对结构简单紧凑、传递功率大、噪声低、传动平稳的高性能精密减速器需求日益加大。其中,RV减速器和谐波减速器是精密减速器中最为重要的两种类型。

精密减速机是一种动力传达机构,其核心在于利用齿轮的速度转换器。这一装置能够将电机的快速回转数降低到所需的回转数,从而实现转矩的放大。通过这种方式,精密减速机为各种机械设备提供了精准、平稳的动力传输,是现代化机械系统中不可或缺的关键组成部分。介绍精密减速机的佼佼者——Nabtesco

在全球精密减速机市场中,能够提供规模化且性能可靠的企业寥寥无几。其中,Nabtesco凭借其卓越的RV减速器技术,占据了约60%的市场份额,其在机器人领域的应用比例更是压倒性的。Harmonica的谐波减速器也占据了约15%的份额,而住友重工(SUMITOMO)虽未查到具体比例,但也占据了一部分市场份额。

深入了解Nabtesco的背后,我们会发现它是由帝人精机和纳博克这两家日本公司的强强合并而成。纳博特斯克这个名字的背后,蕴藏着深厚的科技实力和丰富的经验积累。其RV减速器的内部结构精密复杂,每一部分都经过精心设计和制造,确保其性能可靠、寿命长久。

说到精密减速机的内部结构,不得不提Nabtesco减速机的内部结构。它的内部结构复杂而精密,每一个齿轮、每一个轴承都经过精密加工和严格检测。这种精密的制造工艺,使得Nabtesco减速机具有高效率、低噪音、高可靠性等特点,使其在机器人、机床、自动化设备等领域得到广泛应用。

Nabtesco凭借其卓越的技术和强大的实力,在全球精密减速机市场中占据了重要地位。它的产品不仅性能可靠,而且具有极高的性价比,是众多企业和研发机构的首选。作为精密摆线针轮减速机的全球翘楚,Nabtesco以其卓越的技术实力,打造出高性能减速机、中空轴减速机以及单轴伺服执行器和控制器等尖端产品。其生产的精密设备不仅具备高扭矩、高刚性和卓越的耐过载冲击荷载能力,更拥有高精度的性能以及极低的回程间隙,因此被广泛应用于卫星、雷达天线、工业机器人、半导体及焊接技术等工业自动化领域。每一款产品都体现了Nabtesco对高精度、高质量的不懈追求。

▲工业机器人的各个关节,都能看到精密减速机的身影。

而在运动控制领域,日本Harmonic Drive Systems Inc.(简称HDSI)无疑是整体运动控制的领军者。该公司生产的Harmonic Drive组合型谐波减速机,集轻量小型、无齿轮间隙、高转矩容量于一身,被广泛应用于工业机器人、仿人机器人、半导体液晶生产装置、光伏设备、光学仪器以及精密机床等多个尖端领域。HDSI的产品不仅代表了先进的技术水平,更展现了运动控制领域的无限可能。无论是工业机器人还是精密机床,都能感受到其产品的卓越性能和稳定表现。深入了解谐波减速器的内部结构,我们不难发现其涵盖了广泛的应用领域,包括精密行星齿轮箱型谐波减速机Harmonic Planetary。这种减速机以其独特的内齿圈形变工艺,确保了行星齿轮与其紧密啮合,消除了背隙,实现了精密级的传动误差。这一创新设计,无疑为那些需要高精度传动系统的领域提供了强有力的支持。

当我们谈及Harmonic Planetary Gears谐波行星减速器时,其实质是一种通过波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形的传动系统。这种变形使得柔性齿轮与刚性齿轮完美啮合,从而实现了运动和动力的传递。谐波传动减速器的内部结构精巧而复杂,正是这种复杂性赋予了它出色的性能。

这种减速器不仅具有高效的传动性能,而且其独特的设计还使得它在低减速比领域有着广泛的应用。HDSI产品的出现,进一步扩展了谐波减速机的应用领域,使其能够满足更多不同的需求。无论是需要高精度传动,还是需要高效率的传动系统,谐波减速器都能提供出色的解决方案。

走进世界著名的工业巨头——日本住友SUMITOMO,一个拥有深厚历史底蕴的企业,是住友集团旗下的建设机械厂家之一。早在1967年,他们凭借领先的技术研发了第一台液压挖掘机,如今在全球范围内都能见到活跃的住友液压挖掘机身影。

再来看他们的另一款产品——住友减速机。这是一个集成了各种型号减速机的产品线,包括大型斜齿轮减速箱、行星齿轮减速机、斜齿轮减速机等。住友减速机的独特之处在于其卓越的减速比和效率,其内部机制采用针齿啮合系套式滚动摩擦,使得啮合表面无相对滑动,一级减速效率高达94%,这在业界堪称领先水平。

现在让我们更深入地了解一下其中的一款产品——谐波行星减速器。这是一款精密的减速器,它的运行平稳,精度高,是许多高级机械系统的理想选择。它的名字中的“谐波”二字,揭示了其独特的工作原理——通过行星齿轮的谐波运动来实现高效的减速。

无论是液压挖掘机还是减速机,住友的产品都体现了他们对技术、品质的不懈追求。他们的产品在全球范围内都得到了广泛的应用和认可,是工业领域的佼佼者。走进精密之巅:减速机的技术挑战与国产突破之路

在精密机械工业领域,减速机堪称巅峰之作,其技术门槛高高在上。RV减速机内部的元件精度要求极高,齿轮相互紧密啮合的背后,对材料科学、精密加工装备和技术提出了超乎寻常的要求。这一切的精度与协同工作,展示了减速机技术的极致追求。

对于国内企业而言,研发之路往往始于反向工程,数据得之于此,但背后的技术原理往往难以触及。尽管有部分企业在技术水平上取得了显著突破,但在精度的保持性、精度寿命和产品寿命等方面,仍存在诸多研发难点。这些难点导致国产减速器的产品一致性较差,可复制性低。这其中涉及的不仅是技术的挑战,更是对材料、制造工艺、检测技术等全方位的考验。

减速机的制造过程中,所需设备堪称昂贵之极。如美盖勒平面磨床,其单价折合人民币接近千万元。在没有足够的产量支撑时,设备的摊销成本令人望而却步。这也使得许多国内企业在追求技术进步的还需面对高昂的设备成本挑战。

国产精密减速机的成本较高,相较于国外竞争对手,其性能却不占优势,因此销量一直不尽人意。缺乏规模效应导致难以实现盈利,而缺乏盈利则无法投入足够的资源进行技术改进、研发探索以及质量控制。陷入了无法提升技术和性能的困境。

在机器人领域,减速机是核心部件之一,目前主要有RV减速器和谐波减速器两种。RV减速器以其更高的刚度和回转精度,在关节型机器人中广泛应用于机座、大臂、肩部等重负载的位置。而谐波减速器则更多被放置在小臂、腕部或手部。两者的应用根据不同的需求和特点进行选择,各自发挥着重要的作用。

国产减速机在面临成本高、性能不佳等挑战的还需要在研发、技术改进和质量控制上取得突破,以实现与国外产品的竞争。只有这样,才能在机器人领域取得更广泛的应用,并实现规模效应和盈利。期待未来国产减速机能够在技术和市场上实现更大的突破,为机器人领域的发展做出更大的贡献。在全球范围内,高精度机器人减速器领域的竞争态势引人注目。尤其在日本,其以绝对领先的地位傲视群雄。当前,全球机器人行业的精密减速机市场被日本的Nabtesco和HarmonicDrive两家公司所垄断,占据了高达75%的市场份额(这些减速机被业界俗称为RV减速机和谐波减速机)。

这些巨头提供的减速器产品已成为国际主流机器人厂商的核心部件。如abb、fanuc、kuka等知名的机器人企业,他们的减速器均来源于上述两家日本公司。据行业内部消息透露,就连ABB、发那科、安川等机器人整机厂商也不例外,他们的减速机同样是来源于这两家日本公司。并且,这些机器人整机厂商与这两家公司有着极其严格的合作条件——一旦选择了他们的产品,就不能再使用其他竞争对手的产品,否则将面临解除合作的风险。

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