2023上海物流展|第23屆亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統(tǒng)展覽會(CeMAT ASIA)

物料搬運、自動化技術(shù)、運輸系統(tǒng)、物流的國際盛會

時間：2023年10月24日－10月27日

地點：上海新國際博覽中心（上海市浦東新區(qū)龍陽路2345號）

主辦單位

中國物流與采購聯(lián)合會、中國機械工程學會、德國漢諾威展覽公司、漢諾威米蘭展覽（上海）有限公司

同期舉辦

上海國際工業(yè)零部件及分承包展覽會（ISA）

亞洲國際動力傳動與控制技術(shù)展覽會（PTC ASIA）

亞洲國際高空作業(yè)機械展覽會（APEX）

上海國際壓縮機及設(shè)備展覽會(ComVac)

上海國際重型機械裝備展覽會（HeavyMachinery）

亞洲國際冷鏈設(shè)備及技術(shù)展覽會（CCA）

展會介紹

亞洲物料搬運和物流技術(shù)行業(yè)* 具 規(guī) 模 的國際 展 會 之 一，亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統(tǒng)展覽會（簡稱亞洲物流展）自2000年以來已成功舉辦了22屆，作為德國漢諾威全球工業(yè)系列展的一員，CeMAT ASIA始終秉承德國漢諾威展會科技、創(chuàng)新及服務的先進理念，立足中國市場，為各展商提供高端專業(yè)展示平臺。

CeMAT ASIA 2023：帶著22年的積淀，重新起航

亞太地區(qū)的年度工業(yè)盛會——第23屆亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統(tǒng)展覽會（簡稱：亞洲物流展）將于10月在上海新國際博覽中心開啟。展會將以“智慧物流”為系列主題，展示智能制造的創(chuàng)新成果，聯(lián)合打造橫跨各領(lǐng)域的大工業(yè)平臺。

物流移動機器人減速機的產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展｜物流機器人核心配套件專題（五）

作為物流移動機器人動力系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)傳動裝置的核心零部件，減速機對于控制精度、提高扭矩發(fā)揮著重要作用。在進行減速機的選擇時，除根據(jù)需求選擇不同的減速機種類外，還要關(guān)注減速機的減速比、使用壽命等多種因素，尤其是為適配物流場景下的應用需求，定制化開發(fā)也成為發(fā)展趨勢。對于包括物流移動機器人在內(nèi)的工業(yè)機器人，主要由控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)及本體機械結(jié)構(gòu)三大部分構(gòu)成。其中，減速機是動力系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)傳動裝置的核心零部件，其主要功能是達到減速增矩的作用。長期以來，減速機被視為工業(yè)機器人制造中技術(shù)壁壘*高的核心零部件，根據(jù)相關(guān)企業(yè)的成本統(tǒng)計，減速機在機器人制造成本中占比在33%～38%之間。

作為相對精密的機械，減速機在原動機和工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，物流移動機器人的輪邊驅(qū)動減速、轉(zhuǎn)向、頂升或重復等動作都需要通過減速機來完成。物流移動機器人的能力與效率與減速機密切相關(guān)。

我國的減速機等關(guān)鍵零部件技術(shù)發(fā)展迅速

一、關(guān)于減速機的基本情況

減速機，又稱“減速器”，是一種動力傳達機構(gòu)，可以視作是齒輪的細分領(lǐng)域，主要是利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩。減速機主要針對的減速對象是電機，減速機在原動機和工作機之間起著匹配轉(zhuǎn)速和傳遞扭矩的作用。絕大多數(shù)工作機負載大、轉(zhuǎn)速低，不適宜用原動機直接驅(qū)動，需通過減速機來降低轉(zhuǎn)速、增加扭矩，絕大多數(shù)的工作機均需要配用減速機，在現(xiàn)代機械中應用極為廣泛。

1.主要作用

我們在應用物流移動機器人時，需要它能夠可靠地完成搬運任務，并確保搬運質(zhì)量，對定位精度和重復定位精度有著更高的要求，而提高和確保其精度必須依賴于減速機。尤其是當負載重量大時，如果僅僅提高伺服電機的功率并不是**選擇，可以在合適的速度范圍內(nèi)通過減速機來提高輸出扭矩。伺服電機在低頻運轉(zhuǎn)下容易發(fā)熱和出現(xiàn)低頻振動，對于長時間和周期性工作的工業(yè)機器人這都不利于確保其**、可靠地運行。減速機可以使伺服電機在合適的速度下運轉(zhuǎn)，并**控制轉(zhuǎn)速，在提高機械體剛性的輸出更大的力矩。

提高和確保物流移動機器人的精度必須依賴于減速機

2.型號分類

減速機的種類和型號繁多，不同種類有著不同的用途。如按照傳動類型可分為齒輪減速機、蝸桿減速機和行星齒輪減速機；按照傳動級數(shù)不同可分為單級和多級減速機。目前成熟并標準化的減速機，主要有圓柱齒輪減速機、渦輪減速機、行星減速機、RV減速機、擺線針輪減速機和諧波減速機等。物流移動機器人對減速機的要求很高，在選擇精密減速機時要從扭轉(zhuǎn)剛度、啟動轉(zhuǎn)矩、傳動精度、傳動誤差、傳動效率等方面來選擇，目前能滿足要求的主要有諧波減速機、行星減速機、RV減速機等幾種類型。

諧波減速機（Harmonic Gear Drive）主要由波發(fā)生器、柔性齒輪、柔性軸承、剛性齒輪等基本構(gòu)件組成；工作原理是由諧波發(fā)生器使柔輪產(chǎn)生可控的彈性變形，靠柔輪與剛輪嚙合來傳遞動力諧；具有傳動比大、外形輪廓小、零件數(shù)目少、傳動效率高等特點；按照波發(fā)生器的不同有凸輪式、滾輪式和偏心盤式；其技術(shù)難點主要體現(xiàn)在柔輪壽命和加工精度方面。

RV減速機是旋轉(zhuǎn)矢量（Rotary Vector）減速機的簡稱，是在擺線針輪傳動基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，具有二級減速和中心圓盤支承結(jié)構(gòu)。因其傳動比大、傳動效率高、運動精度高、回差小、低振動、剛性大和高可靠性等優(yōu)點，成為適合機器人應用的一種減速機。RV減速機制造核心難點在各項工藝的密切配合，包括齒面熱處理、加工精度、零件對稱性、成組技術(shù)、裝配精度等。

行星減速機就是有三個行星輪圍繞一個太陽輪旋轉(zhuǎn)的減速機；憑借體積小、重量輕、承載能力高、使用壽命長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低等優(yōu)點；具有功率分流、多齒嚙合獨用的特性，行星減速機成為用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品之一。

RV減速機和諧波減速機是工業(yè)機器人領(lǐng)域*主流應用的兩種精密減速機。RV減速機應用于負載大的工業(yè)機器人，而諧波減速機主要用于負載小的工業(yè)機器人。相比機器人中常用的諧波傳動，RV傳動具有更高的疲勞強度、剛度和壽命，回差精度穩(wěn)定，并且不會隨使用時間增長，使運動精度顯著降低，高精度機器人傳動多采用RV減速機。

二、物流移動機器人的減速機特點

具體到以AGV為代表物流移動機器人，對于減速機的要求主要是長度短、徑向負載大、高精度，目前市場上應用較多的減速機是精密行星減速機、擺線針齒減速機等。其中，結(jié)構(gòu)更緊湊的精密行星減速機，額定輸出扭矩可以做得很大，但材料及零件加工精度要求高，結(jié)構(gòu)復雜，制造與安裝較困難。而擺線減速機是一種應用行星式傳動原理的擺線針齒嚙合的新穎傳動裝置，優(yōu)點是體積小、重量輕、動作傳遞精度高、傳動比范圍大、傳動扭矩大、傳動效率高、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單，擺線減速機制造工藝復雜，有些零件的制造精度和裝配工藝要求較高。圍繞物流移動機器人的應用需求和場景，對減速機進行定制開發(fā)也成為一種選擇，目前在市場中也占有一定比例。

減速機是物流移動機器人的關(guān)鍵零部件之一

作為機器人的關(guān)鍵零部件之一，減速機對物流移動機器人的整機性能起到關(guān)鍵作用，需要具有較高精度保持性（壽命）、高可靠性、低噪音等特性。減速機本身有額定的使用壽命，需要定期更換。工業(yè)機器人的工作壽命一般為8至10年左右，作為傳動和承重的核心部件，減速機在運行期間的磨損不可避免，其使用壽命通常在2年左右，在物流移動機器人維修保養(yǎng)的過程中，也需要大量的減速機替換。

在進行減速機的選擇時，除根據(jù)需求選擇不同的減速機種類外，還要關(guān)注減速機的減速比、安裝方式和尺寸、精度、受力等等，而這些因素往往也是衡量減速機優(yōu)劣的主要標準。

其中，傳動效率是減速機重要評價指標之一。要測試傳動效率是需要專業(yè)設(shè)備的，用戶很難自己測出具體數(shù)據(jù)，但可進行橫向?qū)Ρ取p速機的壽命主要取決于軸承的壽命，軸承通常*先受到損壞，尤其諧波減速機，RV減速機的行星結(jié)構(gòu)部分也是易壞點。是否發(fā)熱也是衡量指標之一，因為減速機精度取決于齒輪的嚙合程度，嚙合間隙過大，減速機的精度就越差，而采用微過盈的方式，精度就會提高，就會導致發(fā)熱過大的問題。精度是考量減速機的重要指標，角傳動精度直接影響著機器人的**定位精度，還有機器人的重復定位精度問題。無論是哪種減速機，還會必定面對漏油的情況，這也是較為常見的故障之一，機器人漏油主要來自兩個方面：電機漏油和減速機漏油。其中，減速機漏油現(xiàn)象更為多見，背后就涉及本體企業(yè)安裝不合理等原因，安裝方式的選擇非常重要，也是減速機企業(yè)研發(fā)方向的重點。

除了更高精度、更可靠穩(wěn)定等的要求之外，為適配物流場景下的應用，定制化需求也更加顯著，一體化進程開始加速。業(yè)內(nèi)人士表示，一體化可以使減速機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更緊湊，安全保障更高和安裝調(diào)試更容易，并可更好提升AGV產(chǎn)品行走的靈活性、穩(wěn)定性和可靠性。將驅(qū)動器、電機、減速機等進行融合的一體化解決方案，在市場中逐漸受到青睞。

三、市場格局和發(fā)展情況

長期以來，減速機市場主要以國外企業(yè)為主導，尤其是納博特斯克、哈默納科、日本新寶、住友等從事精密減速機研發(fā)、生產(chǎn)的國際廠商占據(jù)領(lǐng)先地位。國內(nèi)企業(yè)也在快速崛起，尤其是隨著機器人需求的快速增長，使眾多企業(yè)都加大在減速機產(chǎn)品和技術(shù)方面的投入。

根據(jù)中國軟件評測中心（工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進中心）發(fā)布的《中國機器人產(chǎn)業(yè)應用創(chuàng)新白皮書（2021）》，隨著我國機器人產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新體系逐步完善，自主品牌機器人產(chǎn)品競爭力逐步增強，包括減速機在內(nèi)的關(guān)鍵零部件技術(shù)有所突破，國產(chǎn)核心零部件產(chǎn)品市場占有率持續(xù)增大，其中國產(chǎn)諧波減速機在自主品牌機器人市場占有率達60%以上，國產(chǎn)RV減速機也已進入批量化生產(chǎn)與應用階段。

客觀來看，****在市場競逐中依然憑借的是技術(shù)優(yōu)勢，而綠的諧波、南通振康、中大力德等國內(nèi)品牌則正在技術(shù)方面加緊追趕，并在本土化、性價比與定制化服務等方面有突出表現(xiàn)。如綠的諧波在國內(nèi)率先實現(xiàn)諧波減速機的工業(yè)化生產(chǎn)和規(guī)模化應用，打破****在國內(nèi)機器人諧波減速機領(lǐng)域的壟斷，已成長為國內(nèi)諧波減速機龍頭，并躋身國際主流市場，客戶主要有新松、華數(shù)機器人等等。

由于機器人用精密減速機在精度、速度等方面要求極高，國產(chǎn)廠商技術(shù)水平仍有待提高。但我們也看到，我國的減速機領(lǐng)域仍有新興企業(yè)在不斷涌現(xiàn)，未來幾年仍將是重點發(fā)展的核心零部件，機器人國產(chǎn)化替代進程的加快將在很大程度上帶動國產(chǎn)減速機的發(fā)展。