機(jī)器人“關(guān)節(jié)”,通過錯齒運動實現(xiàn)低速高扭矩輸出。諧波減速器由波發(fā)生 器、柔輪和鋼輪組成。按機(jī)械波數(shù)量分類,可分為單波/雙波/三波傳動,目 前最常用的為雙波傳動,柔輪與鋼輪的齒數(shù)差為 2,當(dāng)波發(fā)生器轉(zhuǎn)一圈后, 柔輪才向轉(zhuǎn)動的反方向后退兩個齒。諧波減速器具有體積小、重量輕、傳動 比大、承載力高、傳動精度高、傳動效率高等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、數(shù) 控機(jī)床、光伏設(shè)備、醫(yī)療器械、半導(dǎo)體設(shè)備、航空航天等其他領(lǐng)域,其中機(jī) 器人為最大的應(yīng)用市場,在關(guān)節(jié)傳動系統(tǒng)中起到降低輸出轉(zhuǎn)速、增大輸出扭 矩作用,幫助機(jī)器人提升抓取精度,提高承載力量。
技術(shù)密集型行業(yè),多環(huán)節(jié)存難點。諧波減速器的失效主要由柔輪的疲勞斷裂 和柔性軸承的損壞引起,二者在工作中均會產(chǎn)生彈性形變。從各零部件材 料、工藝等方面分析如下:
柔輪:1)材料:含雜質(zhì)材料影響疲勞性能。柔輪材料多為 40Cr 合金 鋼,如 40CrMoNiA/40CrA 等,為保證材料純凈度,長期依賴進(jìn)口。
2) 齒形:齒輪齒形影響傳動性能。較小的齒高會導(dǎo)致柔輪過早發(fā)生疲勞斷 裂,新進(jìn)入者較難避開齒形專利限制設(shè)計出性能相近的齒形。
3)工藝:熱處理工藝需根據(jù)材料自主研發(fā),齒輪精密加工仍依賴高價值量進(jìn)設(shè)備。
由于各公司產(chǎn)品材料有一定差異,為保證產(chǎn)品精度,應(yīng)具備自 主研發(fā)的熱處理工藝;且精加工環(huán)節(jié)高度依賴進(jìn)口設(shè)備如制齒機(jī)、磨床 等,單位產(chǎn)能設(shè)備投資額超 800 萬。 柔性軸承:軸承材料微合金元素配比和熱處理工藝的調(diào)整可使軸承更耐 沖擊,使用壽命更長。
工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)需求向好,夯實諧波減速器穩(wěn)增長基礎(chǔ)。諧波減速器最常應(yīng) 用在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,勞動力短缺、勞動力成本上漲疊加下游需求長期向好 等因素有望驅(qū)動工業(yè)機(jī)器人需求持續(xù)增長。預(yù)計 2021-2025 年全球工業(yè)機(jī)器 人用諧波減速器市場將由 29.5 億元增長至 39.1 億元,CAGR 為 7.3%;中國工 業(yè)機(jī)器人用諧波減速器市場將由14.4億元增長至23.7億元,CAGR為13.2%。
特斯拉入局加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,人形機(jī)器人有望開辟百億新增量。特斯拉布局 人形機(jī)器人后實現(xiàn)快速迭代,2023 年追覓、傅利葉、宇樹科技等國產(chǎn)品牌也 陸續(xù)發(fā)布人形機(jī)器人。隨著海外龍頭的持續(xù)推進(jìn)和國內(nèi)利好政策的相繼頒 布,2024 年有望成為人形機(jī)器人量產(chǎn)元年,參考特斯拉 Optimus 使用的旋轉(zhuǎn) 關(guān)節(jié)方案,預(yù)計 2024-2030 年全球人形機(jī)器人用諧波減速器市場將由 0.2 億元 增長至 267.4 億元。
行業(yè)集中度較高,國產(chǎn)品牌打破外資壟斷。日本龍頭哈默納科長期處于壟斷 地位,國產(chǎn)品牌綠的諧波強(qiáng)勢突圍。據(jù) MIR,2022 年哈默納科、綠的諧波、 來福諧波中國諧波減速器市占率位列前三,分別為 38%/26%/8%。對比海內(nèi) 外龍頭企業(yè),國產(chǎn)諧波減速器雖在轉(zhuǎn)矩/背隙/滯后損失等產(chǎn)品參數(shù)方面仍略 有差距,但性價比較高,成本優(yōu)勢明顯,且持續(xù)布局高端產(chǎn)品產(chǎn)能,有望在 未來進(jìn)一步提升國內(nèi)市場份額。
商用機(jī)器人 Disinfection Robot 展廳機(jī)器人 智能垃圾站 輪式機(jī)器人底盤 迎賓機(jī)器人 移動機(jī)器人底盤 講解機(jī)器人 紫外線消毒機(jī)器人 大屏機(jī)器人 霧化消毒機(jī)器人 服務(wù)機(jī)器人底盤 智能送餐機(jī)器人 霧化消毒機(jī) 機(jī)器人OEM代工廠 消毒機(jī)器人排名 智能配送機(jī)器人 圖書館機(jī)器人 導(dǎo)引機(jī)器人 移動消毒機(jī)器人 導(dǎo)診機(jī)器人 迎賓接待機(jī)器人 前臺機(jī)器人 導(dǎo)覽機(jī)器人 酒店送物機(jī)器人 云跡科技潤機(jī)器人 云跡酒店機(jī)器人 智能導(dǎo)診機(jī)器人 |