【 工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈盤點】
一、核心零部件
1、減速器
按結(jié)構(gòu)不同,工業(yè)機器人用精密減速器可以分為五類,RV減速器和諧波減速器是工業(yè)機器人最主流的精密減速器。精密減速器按照結(jié)構(gòu)的不同,可以分為諧波齒輪減速器、擺線針輪行星減速器、RV減速器、精密行星減速器和濾波齒輪減速器五類。
在精度、扭矩、剛度、傳送效率等衡量減速器的各個性能指標上,它們各有不同。其中,RV減速器和諧波減速器是工業(yè)機器人最主流的精密減速器。
世界75%的精密減速器市場被日本的HarmonicaDrive和Nabtesco占領,其中Nabtesco生產(chǎn)RV減速器,約占60%的份額,HamonicaDrive生產(chǎn)諧波減速器,約占15%的份額。
相比日本巨頭幾十年的積淀,中國的工業(yè)機器人用精密減速器研究開始較晚,技術(shù)不成熟,形成了精密減速器不能自給自足的局面,嚴重依賴進口。
國內(nèi)涉足RV精密減速器的公司有上市公司秦川機床、上海機電、巨輪股份,新三板公司有唯一標的恒華股份,非上市公司有南通振康、恒豐泰、武漢精華、上海精華、山東帥克等,涉足諧波減速器的有非上市公司蘇州綠的諧波傳動科技有限公司、北京中技美克諧波傳動有限公司等。
2、伺服電機
機器人對關節(jié)驅(qū)動電機的要求非常嚴格,交流伺服電機在工業(yè)機器人中得到廣泛應用。
目前國內(nèi)高端市場主要被國外名企占據(jù),主要來自日本和歐美,未來國產(chǎn)替代空間大。目前國外品牌占據(jù)了中國交流伺服市場近80%的市場份額,主要來自日本和歐美。
其中,日系產(chǎn)品以約50%的市場份額居首,其著名品牌包括松下、三菱電機、安川、三洋、富士等,其產(chǎn)品特點是技術(shù)和性能水平比較符合中國用戶的需求,以良好的性價比和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶源,在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優(yōu)勢。
未來五年,我國伺服系統(tǒng)行業(yè)受益于產(chǎn)業(yè)升級的影響,將保持較快增長,國產(chǎn)替代空間還很大。
中國內(nèi)較大的伺服品牌市場包括上市公司埃斯頓、匯川技術(shù)、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、和利時、新時達,新三板公司北超伺服。
其中,匯川技術(shù)提供的機器人解決方案中伺服電機和數(shù)控系統(tǒng)基本實現(xiàn)自給,新時達、埃斯頓部分型號機器人開始使用自行研制的控制器和伺服系統(tǒng),北超伺服能夠為客戶提供電機與驅(qū)動器一體化產(chǎn)品。
3、控制器
機器人控制器的軟件部分是工業(yè)機器人的“心臟”,隨著科技的發(fā)展,工業(yè)機器人從下位機到上位機的應用軟件方面都有了不同程度的研究成果。
控制器、軟件與本體一樣,一般由機器人廠家自主設計研發(fā)。目前國外主流機器人廠商的控制器均為在通用的多軸運動控制器平臺基礎上進行自主研發(fā),各品牌機器人均有自己的控制系統(tǒng)與之匹配。因此控制器的市場份額基本和機器人保持一致,國內(nèi)企業(yè)控制器尚未形成市場競爭優(yōu)勢。
國內(nèi)企業(yè)機器人控制器產(chǎn)品已經(jīng)交為成熟,是機器人產(chǎn)品中與國外產(chǎn)品差距最小的關鍵零部件,國內(nèi)控制器與國外產(chǎn)品存在的差距主要在控制算法和二次開發(fā)平臺的易用性方面。
未來幾年中國國產(chǎn)機器人將得到快速發(fā)展,國產(chǎn)機器人控制器應用市場面臨較好的發(fā)展契機,尤其是在運動控制領域深耕多年的企業(yè)。機器人軸數(shù)越多,對控制器性能要求也越高:機器人自由度的高低取決于其可移動的關節(jié)數(shù)目,關節(jié)數(shù)愈多,自由度越高,位移精準度也越高,其所使用的伺服電機數(shù)量就相對較多,即越精密的工業(yè)型機器人所用的伺服電機數(shù)量愈多。
一般每臺多軸機器人由一套控制系統(tǒng)控制,也意味著控制器性能要求越高。隨著中國工業(yè)機器人的快速發(fā)展,具有較強研發(fā)能力的公司會具備更強的競爭優(yōu)勢。