整体来看,工业机器人的总成本中,核心零部件的比例接近70%,其中减速器、伺服电机和控制器占比分别为32%、22%和12%。

▲工业机器人核心零部件及本体成本占比

▲中国工业机器人减速器市场格局

▲中国工业机器人伺服系统市场格局

▲中国工业机器人控制系统市场格局
▲2017 年中国工业机器人市场格局




核心零部件技术是机器人本体企业的核心竞争力
1.减速器:工业机器人不可或缺的明珠
(1) 技术分析:RV与谐波减速器占据主流地位
伺服电机由于脉动信号的驱动,本身具备调速功能,那么机器人为何需要减速器?
由于工业机器人需要重复、可靠地完成大量工序任务,对其定位精度和重复定位精度要求很高,因此需要专门的减速器以保证精度。减速器的另一作用是传递负载:当负载较大时,伺服电机功率有限导致输出扭矩较小,此时需要通过减速器来提高扭矩。此外,伺服电机在低频运转下容易发热和出现低频振动,对于长时间和周期性工作的机器人这都不利于确保其精确、可靠地运行。
精密减速器的存在使伺服电机在一个合适的速度下运转,并精确地将转速降到机器人各部位需要的速度,提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。与通用减速器相比,机器人关节减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。
工业机器人用精密减速机主要分为5类,不同类型的精密减速机在传动效率、减速比方面各不相同。衡量精密减速机的主要指标包括:扭转刚度、传动精度、启动转矩、空程、背隙、传动误差、传动效率等。