再次寫關于減速機的文章,是因為減速機又缺貨了!2021年的第一場缺貨,比2018年來得更真實一些!
2021年中國機器人市場的“火爆”有目共睹,國外還在吵戴不戴口罩,中國已經可以不戴口罩了,生產力的快速恢復使得積攢一年的需求爆發,國產機器人算是久旱逢甘霖,終于可以喘口氣了。
然而,也并不是所有公司都熬過了冬天,火爆之余,也有爆冷的消息。一方面是協作機器人、醫療機器人、機器視覺等高端領域頻頻有過億的融資新聞出來;另一方面,國產SCARA龍頭讓位,機器人研發與集成公司分別被ST,知名集成公司被一元賤賣,芯片廠被燒導致訂單被搶的消息也層不出窮……令人唏噓。
但不管怎樣,國產機器人是的的確確迎來了春天。然而,剛喘口氣,新的問題又來了:訂單的激增導致供不應求,缺貨是必然的結果,減速機便是其中之一。
在HD、納博,再加上新寶、住友等幾個進口大牌供貨緊張的情況下,“國產替換”又成了熱議話題。很顯然,即使是國產機器人龍頭企業,都很難與進口機器人品牌搶減速機,更不用說眾多中小型公司。于是,如2018年一般,國產減速機又迎來了一次生機。“餅從天降,欲搶從速。”
事實上,缺貨僅是國產替換的一個短期窗口,是機會主義,當供貨不緊張之后,大部分國產品牌又會被踢出局,只有極少數可以趁機出頭。入行這么多年,測過不少減速機,也看著不少品牌起起落落,趕上這個點,聊一聊國產減速機替換之路有多艱難。
產品定義:替換還是顛覆?
要替換進口減速機首先要定義用什么產品來替換,對于國產減速機廠家來說大致可以分成兩派:替換派與顛覆派。
先講替換派,思路比較直接,日本人能做,我們也能做,價格還要打下來。因此,從模仿、研究、改良入手,HD有什么我做什么,納博有什么我做什么,前期是1:1復刻,發展到一定水平后,會有所謂齒型改良甚至原創齒型,小的非標定制,針對不同領域的定向設計等等。
總體來說,原則是無縫切換,客戶不用改任何設計就可以切換進去。這是絕大多數國產減速機廠家的做法,簡單,卻不容易。
而顛覆派顧名思義就是打破現有HD與納博的設計而做的創新產品。相對來說,諧波的創新產品幾乎沒有,畢竟諧波的結構實在太簡單了,只有鋼輪、柔輪、波發生器三大部件,實在沒有什么可變的。目前看到的變化大概有以下幾種:
1、齒型的變化。不少廠家都宣稱有專利的齒型,創新的齒型,并冠以各種高深的命名,但實際有齒型設計能力的廠家極少極少,畢竟如果隨隨便便一款新齒型就想打敗HD,那HD面子往哪擱?大部分只是在HD的齒型上小動手腳罷了。
這里并不是貶義,相反,老老實實模仿并且仿得透,也是值得稱贊。也許有一天,市場上出現了一款“大頭齒型”,各位可以試試。(笑)
2、在原來杯型與禮帽型的基礎上開始擴展直筒型雙鋼輪結構。這種結構其實HD也有,只是原先使用沒有那么普遍。
雙鋼輪結構的優點與缺點都非常明顯,優點是扭矩要比同規格的大得多,20的規格可以達到25的扭矩;缺點則是噪音跟振動也比一般諧波減速機結構的大(也可能與產品開發階段有關),想要用到機器人上,仍需努力了。
3、Y型結構,也叫三波結構。這是目前在推廣與嘗試的新產品。傳統諧波的波發生器是一個橢圓型,電機轉一圈,柔輪變形2次,真正受力的只有對角的2個齒,所以不耐沖擊,而三波結構顧名思義就是電機轉一圈,柔輪變形3次,波發生器是一個類三角形,真正受力的變成3個齒。
根據我有限的數學知識計算,扭矩提高1.5倍。這是廠家宣傳的重點,小體積,大中空,高扭矩,而且因為頻率變了,可以改善共振。但是,也正因為一圈變形了3次,對柔輪來說,工況是更惡劣了,對壽命來說是個考驗。這大概也是為什么廠家會主推小六軸以及協作吧,要是上SCARA跟DELTA……
RV是目前創新的高發區,近幾年陸續有廠家推出相對來說結構上變化比較大的新型的RV產品,當下還比較活躍的有瀚晟跟海尚,為什么說還比較活躍,因為新結構的產品比相似結構的產品生存與發展要更難(后面會講到),前幾年有一家將納博RV結構稱為第一代,將SPINEA結構稱為第二代,將自家結構稱為第三代的國產品牌,今天我連他官網都進不去了。
瀚晟由于保密的緣故,在官網上并沒有將結構展示出來,我也就不好多說了。海尚的結構相對來說更新穎一些,如下圖,把滾針變成了滾珠。目前這兩家都是處于推廣試用的階段,性能方面還待市場驗證。
盡管到目前為止,國產減速機排得上名的都是替換派,顛覆派仍在艱苦奮斗,但行業需要破局者,為“正在”與“已故”的顛覆者致敬!
產品研發:痛并快樂著
研發階段大概是減速機廠家最“舒服”的階段。因為這個時候還沒有商務壓力,大家想的是如何把產品做出來,錢的問題也相對好解決。
首先做諧波的投入相對較少,這也是為什么不少諧波廠家的前身是做機加工的,而做RV則是重資產,入局的大多底子較厚。而且很多減速機廠家要么自身有其他產業支撐,要么前期講好故事,融資并不太難。
技術路線定好了,錢到位了,人到位了,剩下就等產品出來了。并且,如同現在的機器人一樣,大家的起點都越來越高,所以出產品的速度越來越快,而且新產品出來的質量也越來越好,很可能產品在扭矩、精度等方面都與頂級廠家持平甚至超越。
這并不是夸張,因為現在的起點高了,基礎知識的積累多很多,并且研發階段一般都會采取保守設計,更高的加工精度,更好的設備,更貴的配件,更小心的裝配,所以扭矩、精度超出預想并不意外,關鍵在于后面的去掉冗余設計,或者長壽命的驗證。
人生很長,困難都在后頭。
關于后續在產品試用、小批量產、年產5萬套以上等各個階段,國產減速機企業又將遇到哪些困難?口碑又該如何維持?我們將在下一期文章中進一步分析和討論,敬請關注!
編輯:jq
-
減速機
+關注
關注
2文章
604瀏覽量
24702 -
Delta
+關注
關注
1文章
30瀏覽量
12697 -
SCARA
+關注
關注
0文章
54瀏覽量
13587
原文標題:進口不夠,國產來湊?機器人減速機國產化有多難?
文章出處:【微信號:gaogongrobot,微信公眾號:高工機器人】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
國產化人形機器人原地側空翻,其中涉及到哪些MOS?

減速機的工作原理具體是如何實現的?
深圳發力機器人AI芯片攻關,萬年芯助推國產化替代

減速機的原理和用途知識你了解多少?

哈默納科Harmonic諧波減速機 機器人精準高效動力傳遞的核心力量

APEX高性能減速機MG/MGH系列 高負載應用下的精準動力傳輸

日本Harmonic行星減速機HPG系列 薄壁彈性齒輪技術實現低背隙控制

尼得科傳動技術首次本土量產諧波減速機,與中國機器人行業共成長

應用于人形手機器人超小型HarmonicDrive哈默納科減速機

DynaDrv行星減速機特性及應用場景全解析

評論