RV减速器发展的关键点

2019-07-05 08:35:43 张鹏 85

不同行业和规模的制造商正逐步转向利用机器人进行生产,因为机器人能实现一周7天、一天24小时连轴生产,也能实现当今市场对产品品质一致性和可追踪性的需求。如今市场持续变化,需要制造商高度自动化、快速化、柔性化应对,机器人无疑是最好的解决方案。

以下是机器人市场增长以及为何旋转矢量(RV)减速器需求持续加大的关键。


1. 世界 渴求更多的 机器人


到2019年,全世界范围内工业机器人有望增长至300万台,大约有70%会应用在汽车、电子、电气及金属和机械制造业。到2021年能达到1620亿美元,这将占到全球机器人市场的70%以上 。纵观各国机器人分布规律,我们可以发现,在称之为世界工厂的中国,机器人使用比例相对于工人来说仍然十分低,因此为了适应生产大国的自动化需求,机器人具有相当大的潜在市场。据估计,到2020年中国每年需要消耗190,000台机器人。中国不会把这么大的潜在市场全部拱手相让给外企,因此目前已出台了半官方政策,到2020年实现机器人国产市场份额达50%(95,000 台),2025年实现机器人国产市场份额超70%。在未来五年,这将为中国制造商提供超过740亿美元的机器人及相关服务潜在市场。这些数字的确很大,但考虑到所有主要行业及制造业的自动化需求,这并不令人意外。在“中国制造”2025年制造业蓝图中,中国机器人行业将迎来前所未有的机会,许多大型企业都将工业机器人研发和设计作为公司未来几年战略计划的重要组成部分。


2.RV减速器,机器人核心


大多数工业和家用机器采用的是齿轮减速器,通常由坚固耐用的金属(如钢铁)制成,采用齿轮或齿轮组安全地降低电动机速度,增加扭矩。旋转矢量(RV)减速器构成了最先进的机器人的核心部件。与其它齿轮减速器相比,它的精度更高、稳定性更好、效率更大、尺寸更小。通常机器人的RV减速器使用的是摆线齿轮。他们能满足以上各项特性,但设计更复杂,制作更困难。

一台现代六轴机器人的设计成本中,RV减速器占到约36%,因此成为最大的成本因素,同时也是区别其他机器人的地方。这个不同之处是指只有高质量的RV减速器才能确保机器人长时间处在正确位置,并保持必要的精度和不同有效负载的变化。

当然,这些要求也会给摆线齿轮的制造过程带来额外的挑战:摆线齿轮由耐用材料制成,齿轮表面硬度达HRC 60-64,主要通过打磨制成。打磨过程不仅要考虑到尺寸限制,又要考虑打磨形状,因为摆线齿轮齿形以表形和hpo圆弧形曲线为基础,不仅对机器而言是一项挑战,而且对设计也有很高要求。也就是说,你需要用硬钢打磨一种自由形态曲线——精确到几微米。这并不是一件容易的事情。

鉴于这些原因,全世界只有几家专业公司能制造这种摆线齿轮。目前,工业机器人使用的大多数RV减速器来自日本品牌,其次是韩国和捷克。全世界由国际机器人制造公司如ABB、Fanuc和Kuka使用的精密减速器中,有近75%为日本公司制造。日前,江苏泰隆集团与重庆大学机械传动国家重点实验室历经4年之久的攻坚克难,突破了日本、捷克等国外技术垄断,攻克RV机器人用减速器国际技术壁垒,自主研发出摆线针轮减速器、谐波减速器、轮边马达减速器、摆线钢球减速器等四款高精密减速器,实现了国产机器人用精密减速机国产化的重大突破。

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3. 机器人 价格将会下降


未来几年,由于六轴机器人需求不断增加,其价格开始大幅降低。不仅硬件成本会下降,集成成本也会降低。现在几乎所有的机床公司都在标准化的接口上工作,并以工业4.0的名义交换机械机器人数据。这种标准化将使机器人应用至制造过程中的实际技术集成变得更容易,成本更低,因此也将打开机器人应用大门(尽管到目前为止,这一应用的自动化仍都被视为不具有经济效益)。然而了解这一点,我们必须认识到,牢固的工艺知识一直是任何自动化成功的基础。


4.与日本制造商的竞争


中国不仅是过去四年 工业机器人 销量最大的市场,也是未来最大的潜在市场,但国产机器人制造一直依赖进口精密RV 减速器 。然而,这种情况也正在逐步转变。据估计,到2020年中国工业机器人减速器市场需求将超过40亿人民币,其中有30亿人民币来自RV减速器。最终,最大的资助者将是机器人制造商和他们国内外的客户,因为机器人价格下降,更多的应用变得可承担。中国将不会错失在这个市场大展拳脚的机会。


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