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丝杠是高精密直线运动核心部件,通常用于将旋转运动转换为线性运动,主要由丝杠和螺母两部分组成。特斯拉Optimus的直线关节选取行星滚柱丝杠+梯形丝杠的方案,将对丝杠行业产生重大影响。
目前市场主流产品包括滚珠丝杠、梯形丝杠与行星滚柱丝杠。直线导轨要由导轨和导向块两部分组成,导向块通过在导轨上滑动实现对工件的定位和运动控制。
丝杠与直线导轨广泛应用于数控机床、自动化生产线、医疗器械、机器人、半导体等高精密机械等领域。
特斯拉Optimus的旋转关节选取谐波减速器的方案,而直线关节选取行星滚柱丝杠+梯形丝杠的方案;其中14个线性关节中有10个关节选取行星滚柱丝杠方案,4个选取梯形丝杠方案。
马斯克大胆地预测过:如果Optimus成熟可用.了,届时很多人都希望能够拥有一台或多台,那么它们的数量可能将达到亿甚至亿台。如果该情况实现,将对丝杠行业产生重大影响。
1)滚珠丝杠国内将滚珠丝杠分为定位滚珠丝杠副(P)和传动滚珠丝杠(T)两种,精度等级主要分为七个等级。
目前全球主要的滚珠丝杠厂商有NSK/THK/SKF等,CR5市占率约46%,日本和欧洲企业占据全球约70%份额。中低端领域,中国台湾和中国大陆的企业已经.实现了大规模的国产替代,高端领域,德国和日本的头部占据90%的份额,国产化空间较大。
高精密丝杠代表,MarketWatch估算全球年近20亿美元,华经产业研究院估算中国近0亿元。
2)行星滚柱丝杠行星滚柱丝杠以丝杠旋转作为驱动,通过丝杠与滚柱之间的螺旋运动,由滚柱带动螺母做直线运动。
行星滚柱丝杠承载力强、体积小、精度高。但目前行星滚柱丝杠价格较高导致目前需求场景并不多,参考IHSMarket估算,年全球行星滚柱丝杠市场规模约6.5亿元,国内约1.1亿元
目前全球参与市场竞争的厂家主要有:
SKF/Rollvis/GSA/Rexroth/CMC、南京工艺、济宁博特、优仕特等。
)直线导轨参考QYResearch预测,年全球直线导轨市场达到20.1亿美元,预计年将达到28.6亿美元,国内年约5.16亿美元,预计到年将达8.21亿美元。
目前国内直线导轨的高端市场被瑞土施耐博格、德国INA、力士乐、日本NSK、THK等品牌瓜分,中端市场则主要是中国台湾上银和银泰的天下,内地要企业有高新凯特/南京工艺/山东博特/汉江机床等,但整体实力与海外差距较大。