中国机器人制造业本体及关键零部件产业技术水平分析

　　工业机器人是集精密机械、控制技术、电机技术、传感器技术等于一体的技术密集型自动化设备。通过对机器人产业链上国内外主要设备的技术指标进行梳理比较,确定我国机器人企业的技术水平。

　　一、零部件类

　　控制器、伺服电机、减速机是工业机器人三大关键零部件。工业机器人成本构成如下图所示,控制器、伺服电机、减速机这三个主要零部件占总成本的六成。它们之间的控制关系是:运动控制器接收示教盒指令,将指令信号转换为路径控制信号,控制器将控制信号发送到伺服驱动,伺服驱动控制电机转动,电机通过减速机带动执行机构运动。

　　1、减速机

　　减速机在三大关键零部件中技术开发难度最高,是纯精密机械部件,除了回转精度要求特别高外,还需要刚度和疲劳强度高,对材料和工艺水平要求高。整体上产品要求高可靠性、高精度、大扭矩、大速比。减速机在机器人本体成本构成中占比高达30%,减速机的国产化是工业机器人国产化过程中降低成本的关键。

　　减速机生产企业主要是日本公司,纳博特斯克、哈默纳科、住友是其中的主要代表公司,现在纳博特斯克公司由帝人制机株式会社和纳博克株式会社于2003年合并组成。纳博特斯克和哈默纳科两家公司占据工业机器人七成以上的减速机市场,纳博特斯克优势产品是RV减速机,哈默纳科的优势产品是谐波减速机。其中日本纳博是一家从事尖端核心部件的跨国企业,主要从事静液压驱动装置、液压装置、减速装置及其部件的研发、制造。自1985年发明至今,日本纳博的精密减速机累计已向全球销售400万台,2012年销售额达442亿日元(约合人民币30亿),营业利润达80亿日元(约合人民币6亿)。日本纳博精密减速机扭矩大且精度高,高刚性且抗震性强,尤其产品质量保障期超长(根据不同应用领域环境从50年-100年),成为全球汽车工业机器人制造商的独家选择。20多年来,日本纳博精密减速机全球市场占有率稳居60%,持续保持世界第一。

　　国内减速机公司方面,非上市公司南通振康和苏州绿的发展较快,已推出相对成熟的产品;上市公司,上海机电通过合资入股方式介入减速机生产业务,双环传动和秦川发展减速机产品处在研发阶段。

　　南通振康,传统主业是焊接机器人核心装置—送丝装置,目前开发出RV减速机产品,目标定位于工业机器人、精密机床、雷达、医疗器械等高端智能装备行业,目前产品正处在小批量市场试用推广阶段。

　　苏州绿的谐波传动科技有限公司,从事精密谐波传动装置业务。在谐波传动领域拥有12项国家发明专利和19项国家实用新型专利。作为《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准主要起草方,与其它单位合作编制《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准。

　　生产的谐波减速机,定位于机器人、航空航天、数控机床、半导体制造、精密机械驱动控制等领域。目前机器人减速机产品处在市场推广阶段。

　　上海机电,主业是电梯、印刷包装、液压包装等,通过和纳博特斯克成立合资公司上海纳博特斯克传动设备有限公司,上海机电出资26,211万日元(按当时汇率,约合人民币1900万元),占股51%,业务包括减速机贸易、销售和生产。传动设备公司2013年度实现营业收入5,428.17万元,净利润925.15万元;2014年1-6月实现营业收入3,995.99万元,净利润824.58万元,运行情况良好。