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工业机器人35%的价值来自伺服电机、伺服驱动器和变速箱

Interact Analysis       2023-07-28

工业机器人总销量中零部件销量概览   来源:Interact Analysis

关键零部件收入与工业机器人收入

研究显示,2022年工业机器人使用的伺服电机、伺服驱动器和精密齿轮箱的市场规模将占工业机器人总销售额的35%,其中齿轮箱的份额最高,达到14%,伺服电机和驱动器的销售额分别相当于工业机器人市场的11%和10% 。此外,作为每个工业机器人必备的“大脑”,机器人控制器的收入占工业机器人销售额的8%。相比之下,通过与不同机器人控制器连接和断开连接,可以在多个机器人之间“共享”的示教器,其销量在2022年仅相当于工业机器人市场的4%。到2022年,“额外编码器”将占工业机器人销量的1%,这是指主要出现在协作机器人和一些SCARA机器人中的双编码器配置,以实现更高的精度。

从全球范围来看,2022年上述关键零部件的销售额相当于工业机器人销售额的48%,其余52%用于机器人外壳、线束成本、研发和销售等其他费用以及机器人供应商的利润。

组件收入份额因机器人类型和有效负载而异

2022年,关节型机器人占全球工业机器人产量的60%以上,该类型机器人使用的精密齿轮箱相当于机器人收入的16%,远高于其他机器人类型6%-8%的份额。这主要是因为铰接式机器人可以具有非常高的有效负载,而为此使用的变速箱非常昂贵。例如,对于有效负载小于10公斤的关节型机器人,到2022年,变速箱仅占机器人销售额的9%。而对于有效负载10-80公斤的关节型机器人,通常会使用3到6个昂贵的摆线变速箱,而且所使用的应变波齿轮的尺寸也更大,平均价格也更高。因此,用于大型关节型机器人的精密齿轮箱的收入份额相当于这些机器人销售额的20%。

力/扭矩传感器几乎专门用于铰接式工业机器人和协作机器人,安装在机器人手臂的末端。2022年,作为铰接式机器人组件的力/扭矩传感器的销售额仅占该类型机器人收入的2%,但在协作机器人中相应份额为13%。这是因为力/扭矩传感器在关节型机器人中的使用量明显低于协作机器人,尽管关节型机器人的总有效载荷和价格较高。

机器视觉硬件的普及率和平均价格与有效载荷无关,而是取决于机器人类型和应用。总体而言,Delta和SCARA 机器人使用的机器视觉组件的收入将在 2022 年占据机器人销售额的最高份额,因为这两种类型的机器人通常用于拾取和放置应用,其中机器视觉技术的使用很常见。

组合执行器/机器人关节

在协作机器人组件市场中,组合执行器市场正在快速增长。作为一种高度集成的产品,组合执行器可以包括构成协作机器人关节的所有关键部件,例如无框电机、应变波变速箱、双编码器、制动器,有时还包括伺服驱动器和关节扭矩传感器。组合执行器结构紧凑,满足协作机器人轻量化设计的需求。另外,执行器的各部件之间配合良好,组合起来效果很好,能够达到良好的性能。对于机器人主机厂来说,此类集成产品可以直接用作协作机器人关节。这节省了机器人关节的组件选择和开发方面的大量资源,使机器人供应商能够专注于面向应用的研发。

有两个重要因素推动组合执行器的市场增长。首先是由新兴协作机器人公司组成的不断增长的客户群。这些公司更喜欢执行器,因为集成解决方案显著降低了市场进入壁垒以及研发时间和成本。相比之下,领先的协作机器人原始设备制造商在机器人关节方面拥有先进的专业知识,因此通常会购买单独的组件并在内部制造执行器。总体而言,组合执行器出售给领先的协作机器人供应商或高度整合的工业机器人市场的潜力有限。

第二个驱动因素是价格下降。近年来,组合执行器的平均价格大幅下降。在中国,一些制造商推出了价格低至500美元的产品,这低于单独购买每个组件的成本。随着协作机器人市场规模不断扩大,新进入者不断涌现,我们预计规模效应和竞争将继续压低组合执行器的成本和售价。

然而,协作机器人市场正在加速整合。除了尝试向协作机器人初创企业销售产品外,组合执行器的供应商还需要强调其产品与将单独组件组合在一起相比的性能优势。这些特性可能包括紧凑性、减少振动等,以使组合执行器对成熟市场更具吸引力。


关键词:工业机器人;关键零部件;伺服电机;精密齿轮箱