人形机器人系列之丝杠:人形机器人带来新机遇,丝杆行业国产替代加速进行.pdf

本报告导读:
丝杠是各类精密机械的核心传动部件,人形机器人的产业化为丝杠市场带来百亿增量,国内丝杠厂商和丝杠设备厂商有望受益。
摘要:
●投资建议:丝杆作为传动核心部件,在机床、汽车和航空航天等多个领域都发挥重要作用,人形机器人产业化进程加速有望带来丝杠市场广阔增量,目前,丝杠从产品端到制造端,严重依赖进口,国产替代需求强烈,国内丝杠生产商和相关的丝杠设备供应商有望长期受益。丝杠类:推荐标的为五洲新春、恒立液压和长盛轴承,受益标的为北特科技、丰立智能、贝斯特和新坐标;丝杠设备类:受益标的为华辰装备、日发精机、秦川机床、浙海德曼(国内车床领先企业)和思进智能(国内冷成型装备头部企业)。
丝杠是传动核心部件,多种加工工艺各具特点。丝杠是工具机械和●精密机械上最常用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。按摩擦特性,丝杠可分为滑动丝杠、滚动丝杠和静压丝杠三类,其中滚动丝杠又可以分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两大类。从加工方式看,丝杠的加工方式包括螺纹磨削、高速硬车、旋风铣和滚轧成形四种,其中磨削是精度最高的加工方式,但加工效率较低,存在污染较大等问题,近年来,以车代磨、旋风铣、冷轧等工艺加速发展,给丝杠加工行业带来更多可能性。
外资品牌主导高端丝杠市场,人形机器人带来百亿市场增量。当前国内丝杠市场供需缺口明显,而丝杠的生产对企业的制造能力和设计能力都有较高要求,国内公司从设备到生产和国外差距较大,因此高端丝杠产品严重依赖进口,目前全球主要的滚珠丝杠厂商均为欧美日和中国台湾企业,CR5市占率约46%。丝杠主要下游市场包括机床、汽车等领域,市场空间广阔,特斯拉发布Optimus以来,人形机器人产业化进程持续提速,人形机器人对行星滚柱丝杠有较高需求,按一台人形机器人用14个丝杠计算,假设人形机器人销量100万,预计将为丝杠市场带来百亿增量。
设备是丝杠加工最核心壁垒,国产替代是大势所趋。磨床其高精度的加工能力直接决定了丝杠最终的性能和质量。从加工工序角度看,主要设备需用到内螺纹磨床、外螺纹磨床、外圆磨床、中心磨床、平
面磨床等,其中内螺纹加工是核心难点,目前,高端磨床设备生产厂
商基本集中在欧洲(瑞士、德国等)和日本等,国内设备厂商和海外
头部公司相比存在一定差距,长期看,丝杠设备的国产替代是长期趋
势。
风险提示:国产设备替代进度不及预期、人形机器人产业化不及预期;1.丝杠:种类多样,传动最核心部件
丝杠是工具机械和精密机械上最常用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。丝杠最早可以追溯到古代对螺旋形状的研究,而丝杠在现代工业中实际应用真正发轫于19世纪初的第一次工业革命时期。1841年,英国人惠特沃斯提出世界上第一份螺纹标准,取名惠氏螺纹,由此产生了螺纹标准技术体系。传统螺杆存在定位不佳、易损害的确定,为改善丝杠性能,滚珠丝杠的基本构造在1874年在美国优先申请专利。随着1917年螺纹磨床的问世和螺纹磨削技术的进步,滚珠丝杠副在精度和性能上才有所提高。1940年美国首先将滚珠丝杠副用于汽车转向装置上,才使其正式商品化,这是滚珠丝杠在应用上的巨大革命,其逐渐取代了传统的艾克姆螺杆(ACME)。

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