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

物料搬運、自動(dòng)化技術(shù)、運輸系統、物流的國際盛會(huì )

時(shí)間：2023年10月24日－10月27日

地點(diǎn)：上海新國際博覽中心（上海市浦東新區龍陽(yáng)路2345號）

主辦單位

中國物流與采購聯(lián)合會(huì )、中國機械工程學(xué)會(huì )、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(huì )（ISA）

亞洲國際動(dòng)力傳動(dòng)與控制技術(shù)展覽會(huì )（PTC ASIA）

亞洲國際高空作業(yè)機械展覽會(huì )（APEX）

上海國際壓縮機及設備展覽會(huì )(ComVac)

上海國際重型機械裝備展覽會(huì )（HeavyMachinery）

亞洲國際冷鏈設備及技術(shù)展覽會(huì )（CCA）

展會(huì )介紹

亞洲物料搬運和物流技術(shù)行業(yè)* 具 規 模 的國際 展 會(huì ) 之 一，亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統展覽會(huì )（簡(jiǎn)稱(chēng)亞洲物流展）自2000年以來(lái)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(huì )科技、創(chuàng )新及服務(wù)的先進(jìn)理念，立足中國市場(chǎng)，為各展商提供高端專(zhuān)業(yè)展示平臺。

CeMAT ASIA 2023：帶著(zhù)22年的積淀，重新起航

亞太地區的年度工業(yè)盛會(huì )——第23屆亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統展覽會(huì )（簡(jiǎn)稱(chēng)：亞洲物流展）將于10月在上海新國際博覽中心開(kāi)啟。展會(huì )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(dòng)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(zhuān)題（五）

作為物流移動(dòng)機器人動(dòng)力系統子結構傳動(dòng)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(zhù)重要作用。在進(jìn)行減速機的選擇時(shí)，除根據需求選擇不同的減速機種類(lèi)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(chǎng)景下的應用需求，定制化開(kāi)發(fā)也成為發(fā)展趨勢。對于包括物流移動(dòng)機器人在內的工業(yè)機器人，主要由控制系統、動(dòng)力系統及本體機械結構三大部分構成。其中，減速機是動(dòng)力系統子結構傳動(dòng)裝置的核心零部件，其主要功能是達到減速增矩的作用。長(cháng)期以來(lái)，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，根據相關(guān)企業(yè)的成本統計，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(dòng)機和工作機或執行機構之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用，物流移動(dòng)機器人的輪邊驅動(dòng)減速、轉向、頂升或重復等動(dòng)作都需要通過(guò)減速機來(lái)完成。物流移動(dòng)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(chēng)“減速器”，是一種動(dòng)力傳達機構，可以視作是齒輪的細分領(lǐng)域，主要是利用齒輪的速度轉換器，將馬達的回轉數減速到所要的回轉數，并得到較大轉矩。減速機主要針對的減速對象是電機，減速機在原動(dòng)機和工作機之間起著(zhù)匹配轉速和傳遞扭矩的作用。絕大多數工作機負載大、轉速低，不適宜用原動(dòng)機直接驅動(dòng)，需通過(guò)減速機來(lái)降低轉速、增加扭矩，絕大多數的工作機均需要配用減速機，在現代機械中應用極為廣泛。

1.主要作用

我們在應用物流移動(dòng)機器人時(shí)，需要它能夠可靠地完成搬運任務(wù)，并確保搬運質(zhì)量，對定位精度和重復定位精度有著(zhù)更高的要求，而提高和確保其精度必須依賴(lài)于減速機。尤其是當負載重量大時(shí)，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通過(guò)減速機來(lái)提高輸出扭矩。伺服電機在低頻運轉下容易發(fā)熱和出現低頻振動(dòng)，對于長(cháng)時(shí)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，并**控制轉速，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(dòng)機器人的精度必須依賴(lài)于減速機

2.型號分類(lèi)

減速機的種類(lèi)和型號繁多，不同種類(lèi)有著(zhù)不同的用途。如按照傳動(dòng)類(lèi)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(dòng)級數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(xiàn)針輪減速機和諧波減速機等。物流移動(dòng)機器人對減速機的要求很高，在選擇精密減速機時(shí)要從扭轉剛度、啟動(dòng)轉矩、傳動(dòng)精度、傳動(dòng)誤差、傳動(dòng)效率等方面來(lái)選擇，目前能滿(mǎn)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(lèi)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(lái)傳遞動(dòng)力諧；具有傳動(dòng)比大、外形輪廓小、零件數目少、傳動(dòng)效率高等特點(diǎn)；按照波發(fā)生器的不同有凸輪式、滾輪式和偏心盤(pán)式；其技術(shù)難點(diǎn)主要體現在柔輪壽命和加工精度方面。

RV減速機是旋轉矢量（Rotary Vector）減速機的簡(jiǎn)稱(chēng)，是在擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)基礎上發(fā)展起來(lái)的，具有二級減速和中心圓盤(pán)支承結構。因其傳動(dòng)比大、傳動(dòng)效率高、運動(dòng)精度高、回差小、低振動(dòng)、剛性大和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)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(chēng)性、成組技術(shù)、裝配精度等。

行星減速機就是有三個(gè)行星輪圍繞一個(gè)太陽(yáng)輪旋轉的減速機；憑借體積小、重量輕、承載能力高、使用壽命長(cháng)、運轉平穩、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)；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(dòng)，RV傳動(dòng)具有更高的疲勞強度、剛度和壽命，回差精度穩定，并且不會(huì )隨使用時(shí)間增長(cháng)，使運動(dòng)精度顯著(zhù)降低，高精度機器人傳動(dòng)多采用RV減速機。

二、物流移動(dòng)機器人的減速機特點(diǎn)

具體到以AGV為代表物流移動(dòng)機器人，對于減速機的要求主要是長(cháng)度短、徑向負載大、高精度，目前市場(chǎng)上應用較多的減速機是精密行星減速機、擺線(xiàn)針齒減速機等。其中，結構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，結構復雜，制造與安裝較困難。而擺線(xiàn)減速機是一種應用行星式傳動(dòng)原理的擺線(xiàn)針齒嚙合的新穎傳動(dòng)裝置，優(yōu)點(diǎn)是體積小、重量輕、動(dòng)作傳遞精度高、傳動(dòng)比范圍大、傳動(dòng)扭矩大、傳動(dòng)效率高、使用壽命長(cháng)、結構簡(jiǎn)單，擺線(xiàn)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(dòng)機器人的應用需求和場(chǎng)景，對減速機進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)也成為一種選擇，目前在市場(chǎng)中也占有一定比例。

減速機是物流移動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)機器人維修保養的過(guò)程中，也需要大量的減速機替換。

在進(jìn)行減速機的選擇時(shí)，除根據需求選擇不同的減速機種類(lèi)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(dòng)效率是減速機重要評價(jià)指標之一。要測試傳動(dòng)效率是需要專(zhuān)業(yè)設備的，用戶(hù)很難自己測出具體數據，但可進(jìn)行橫向對比。減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減速機的行星結構部分也是易壞點(diǎn)。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(guò)大，減速機的精度就越差，而采用微過(guò)盈的方式，精度就會(huì )提高，就會(huì )導致發(fā)熱過(guò)大的問(wèn)題。精度是考量減速機的重要指標，角傳動(dòng)精度直接影響著(zhù)機器人的**定位精度，還有機器人的重復定位精度問(wèn)題。無(wú)論是哪種減速機，還會(huì )必定面對漏油的情況，這也是較為常見(jiàn)的故障之一，機器人漏油主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面：電機漏油和減速機漏油。其中，減速機漏油現象更為多見(jiàn)，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(diǎn)。

除了更高精度、更可靠穩定等的要求之外，為適配物流場(chǎng)景下的應用，定制化需求也更加顯著(zhù)，一體化進(jìn)程開(kāi)始加速。業(yè)內人士表示，一體化可以使減速機產(chǎn)品結構更緊湊，安全保障更高和安裝調試更容易，并可更好提升AGV產(chǎn)品行走的靈活性、穩定性和可靠性。將驅動(dòng)器、電機、減速機等進(jìn)行融合的一體化解決方案，在市場(chǎng)中逐漸受到青睞。

三、市場(chǎng)格局和發(fā)展情況

長(cháng)期以來(lái)，減速機市場(chǎng)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(chǎng)商占據領(lǐng)先地位。國內企業(yè)也在快速崛起，尤其是隨著(zhù)機器人需求的快速增長(cháng)，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(jìn)中心）發(fā)布的《中國機器人產(chǎn)業(yè)應用創(chuàng )新白皮書(shū)（2021）》，隨著(zhù)我國機器人產(chǎn)學(xué)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(chǎng)占有率持續增大，其中國產(chǎn)諧波減速機在自主品牌機器人市場(chǎng)占有率達60%以上，國產(chǎn)RV減速機也已進(jìn)入批量化生產(chǎn)與應用階段。

客觀(guān)來(lái)看，****在市場(chǎng)競逐中依然憑借的是技術(shù)優(yōu)勢，而綠的諧波、南通振康、中大力德等國內品牌則正在技術(shù)方面加緊追趕，并在本土化、性?xún)r(jià)比與定制化服務(wù)等方面有突出表現。如綠的諧波在國內率先實(shí)現諧波減速機的工業(yè)化生產(chǎn)和規模化應用，打破****在國內機器人諧波減速機領(lǐng)域的壟斷，已成長(cháng)為國內諧波減速機龍頭，并躋身國際主流市場(chǎng)，客戶(hù)主要有新松、華數機器人等等。

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(chǎng)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，未來(lái)幾年仍將是重點(diǎn)發(fā)展的核心零部件，機器人國產(chǎn)化替代進(jìn)程的加快將在很大程度上帶動(dòng)國產(chǎn)減速機的發(fā)展。