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人形机器人行业跟踪(三):以车代磨核心点:液体静压支承技术

电气设备2024-02-01殷中枢、黄帅斌、和霖光大证券秋***
人形机器人行业跟踪(三):以车代磨核心点:液体静压支承技术

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2024年2月1日 行业研究 以车代磨核心点:液体静压支承技术 ——人形机器人行业跟踪(三) 电力设备新能源 以车代磨 硬态车削指使用超硬刀具对硬度高于50HRC的材料进行精密切削,从而回避或减少使用磨削加工技术。车削的金属去除率是磨削的3-4倍,而且节省了砂轮修正时间,效率是磨削加工的3倍。2021年,以车代磨机床市场的需求量每年大约占高档数控车床的25%~30%,约为675~810台。 但较高的切削力会导致机床导轨和主轴轴承承受巨大的回推压力。由于有限的减震特性,在传统精密车床上这样的力会导致严重的震动,同时会导致导轨过早磨损,从而对尺寸保持能力、轮廓精度、表面粗糙度造成影响。 液体静压支承技术 主轴、导轨与转台是超精密机床的基础与关键部件,其性能优劣直接关系到机床的加工水平,其运动也往往是超精密加工中重要的误差来源。 超精密加工必须实现材料的超微量去除,机床轴系的动态刚度和精度非常重要。液体静压支承作为运动的支承部件具有承载能力大、刚度高和阻尼特性好等优点,在超精密加工、测量等领域具有不可替代的作用。 液体静压支承包括静压主轴、静压导轨、静压转台等。液体静压主轴凭借其承载性能高、刚度大、抗振性好的优势更加适合强度较高、切削量较大的硬车削加工,其核心结构是刚度和运动精度更高的液体静压轴承。目前市场上大部分精密机床所采用的导轨均为液体静压导轨。 行业应用情况 1969年,为达到客户车削要求,汉布雷格(Hembrug,达诺巴特集团旗下硬车车床)开发了一种带有内部静液压主轴的专用机床。2023年,汉布雷格发布MIKROTURN-100车床,主轴和导轨均采用静压技术,为机床提供了卓越的阻尼特性以及高动态刚性,从而实现了最小化的刀尖振动,为提升工件加工精度和延长刀具寿命带来了显著优势。其工件加工质量可与磨削工艺一致,可满足诸如轴承环和滚子、滚珠丝杠螺母、齿轮和轴、液压套筒和活塞。 国内车代磨机床领域较为领先企业的包括浙海德曼、沈阳机床;具有静压主轴产品的企业包括昊志机电、江苏领臣、湖南海捷、上海原创;具备静压轴承产品潜力的企业包括长盛轴承、崇德科技。 投资建议 采用液体静压精密运动轴系是超精密机床发展的必然趋势。随着人形机器人发展,丝杠特别是行星滚柱丝杠的高效率量产成为行业内要解决的关键问题,而以车代磨有望在这方面发挥重要作用。 建议关注:(一)以车代磨机床:浙海德曼、沈阳机床;(二)静压主轴:昊志机电、江苏领臣(未上市);(三)静压轴承:长盛轴承。 风险分析: (1)产业化进程不及预期;(2)竞争加剧风险;(3)核心技术进步不及预期。 买入(维持) 作者 分析师:殷中枢 执业证书编号:S0930518040004 010-58452071 yinzs@ebscn.com 分析师:黄帅斌 执业证书编号:S0930520080005 0755-23915357 huangshuaibin@ebscn.com 分析师:和霖 执业证书编号:S0930523070006 021-52523853 helin@ebscn.com 行业与沪深300指数对比图 -37%-25%-14%-2%10%01/2304/2307/2311/23电力设备新能源沪深300 资料来源:Wind 相关研报 经典五指灵巧手拆机:科研及通用篇——人形机器人专题(三)(2023-11-27) 经典五指灵巧手拆机:医疗假肢篇——人形机器人专题(二)(2023-11-18) 经典五指灵巧手拆机:航空航天篇——人形机器人专题(一)(2023-11-16) 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 电力设备新能源 1、 附录 表1:以车代磨车床厂商情况介绍 以车代磨车床厂商 产品性能 荷兰Hembrug Mikroturn®100超硬车床可以用于最大Ø380mm或Ø200×350mm的中小型工件的硬车削。通过可选地添加磨削主轴,Mikroturn100可以转变为轻型混合硬车削和精磨机。然后可以应用硬车削后的精磨来创建仅用硬车削无法实现的表面结构和质量。该机床的静压主轴跳动为0.1μm,液体静压导轨X和Z轴重复定位精度为±0.1μm。 台湾缙錩工业 YK系列硬车削机床采用斜床身布局、硬导轨设计,具备了高强度车削的功能。可用于汽车、电子、仪器、航空航天中精密零件的车削。以YK-100A型号为例,其最大加工外径为φ200mm,最大加工长度为180mm,使用皮带传动,主轴功率最大7.5kw。 德本恒嘉精机(昆山) 中国首台高精度镜面以车代磨车床,加工工件直径80mm,工件材料最大硬度为HRC62,端面跳动为0.3μm,外圆跳动为0.3μm。 江苏博谷智能 microtech系列硬车削机床能够实现淬火后最高硬度为HRC68的环类、盘类、轴类等回转零件的以车代磨加工,其尺寸精度及形状精度控制在1μm左右,加工黑色金属表面粗糙度小于Ra0.4。 沈阳机床 国产以车代磨机床HTC3250μ已形成商品。 浙海德曼 公司的T系列高端数控车床及高精密级数控车床具备较强的以车代磨效果。该系列的复合加工功能能够实现铣削功能,可以代替部分以铣代磨功能。 北京机床研究所 研发的NAM系列精密数控车床均采用流体静压主轴和流体静压导轨,具备车、铣等功能非球面面型精度达0.3휇푚(∅50푚푚),表面粗糙度푅푎<0.01휇푚。 资料来源:袁梓馨《硬车削机床刚度分析与静压主轴设计》、陈惠平《精密机床液体静压导轨设计及其性能研究》、浙海德曼公司公告 表2:静压主轴厂商情况介绍 静压主轴厂商 产品性能 江苏领臣 液体静压车床机械主轴最高转速4000rpm,径向和轴向跳动精度<0.2um。 广州昊志 DYFNM-125(080)66液体悬浮主轴额定6000rpm,轴端径向跳动和轴端轴向蹿动可小于0.5μm,回转精度可达0.1μm。 湖南海捷 超高速磨削电机内装式液体电主轴的砂轮线速度可达150m/s。 上海原创 精密主轴有限公司开发的液体静压电主轴转速达到5000~7000RPM,回转精度0.5~1μm。 资料来源:田洪雨《内圆磨床液体静压轴承的承载性能分析及结构优化》、江苏领臣官网、佐晓波《超精密机床自补偿液体静压轴承设计与特性研究》 表3:具备静压轴承积累的厂商情况介绍 具备静压轴承积累的厂商 产品性能 长盛轴承 与湖南大学合作《多孔质静压气体轴承研制及实验台搭建》项目突破高端气体静压轴承的多孔质材料的制备瓶颈 崇德科技 核主泵静压轴承试验台随动油缸液压系统、一种核主泵静压轴承试验台推力瓦供油液压控制系统 资料来源:各公司公告 中庚基金 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 行业及公司评级体系 评级 说明 行 业 及 公 司 评 级 买入 未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数15%以上 增持 未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数5%至15%; 中性 未来6-12个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至5%; 减持 未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数5%至15%; 卖出 未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数15%以上; 无评级 因无法获取必要的资料,或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件,或者其他原因,致使无法给出明确的投资评级。 基准指数说明: A股市场基准为沪深300指数;香港市场基准为恒生指数;美国市场基准为纳斯达克综合指数或标普500指数。 分析、估值方法的局限性说明 本报告所包含的分析基于各种假设,不同假设可能导致分析结果出现重大不同。本报告采用的各种估值方法及模型均有其局限性,估值结果不保证所涉及证券能够在该价格交易。 分析师声明 本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师,以勤勉的职业态度、专业审慎的研究方法,使用合法合规的信息,独立、客观地出具本报告,并对本报告的内容和观点负责。负责准备以及撰写本报告的所有研究人员在此保证,本研究报告中任何关于发行商或证券所发表的观点均如实反映研究人员的个人观点。研究人员获取报酬的评判因素包括研究的质量和准确性、客户反馈、竞争性因素以及光大证券股份有限公司的整体收益。所有研究人员保证他们报酬的任何一部分不曾与,不与,也将不会与本报告中具体的推荐意见或观点有直接或间接的联系。 法律主体声明 本报告由光大证券股份有限公司制作,光大证券股份有限公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格,负责本报告在中华人民共和国境内(仅为本报告目的,不包括港澳台)的分销。本报告署名分析师所持中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格编号已披露在报告首页。 中国光大证券国际有限公司和Everbright Securities(UK) Company Limited是光大证券股份有限公司的关联机构。 特别声明 光大证券股份有限公司(以下简称“本公司”)成立于1996年,是中国证监会批准的首批三家创新试点证券公司之一,也是世界500强企业——中国光大集团股份公司的核心金融服务平台之一。根据中国证监会核发的经营证券期货业务许可,本公司的经营范围包括证券投资咨询业务。 本公司经营范围:证券经纪;证券投资咨询;与证券交易、证券投资活动有关的财务顾问;证券承销与保荐;证券自营;为期货公司提供中间介绍业务;证券投资基金代销;融资融券业务;中国证监会批准的其他业务。此外,本公司还通过全资或控股子公司开展资产管理、直接投资、期货、基金管理以及香港证券业务。 本报告由光大证券股份有限公司研究所(以下简称“光大证券研究所”)编写,以合法获得的我们相信为可靠、准确、完整的信息为基础,但不保证我们所获得的原始信息以及报告所载信息之准确性和完整性。光大证券研究所可能将不时补充、修订或更新有关信息,但不保证及时发布该等更新。 本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次发布时光大证券研究所的判断,可能需随时进行调整且不予通知。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。客户应自主作出投资决策并自行承担投资风险。本报告中的信息或所表述的意见并未考虑到个别投资者的具体投资目的、财务状况以及特定需求。投资者应当充分考虑自身特定状况,并完整理解和使用本报告内容,不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。对依据或者使用本报告所造成的一切后果,本公司及作者均不承担任何法律责任。 不同时期,本公司可能会撰写并发布与本报告所载信息、建议及预测不一致的报告。本公司的销售人员、交易人员和其他专业人员可能会向客户提供与本报告中观点不同的口头或书面评论或交易策略。本公司的资产管理子公司、自营部门以及其他投资业务板块可能会独立做出与本报告的意见或建议不相一致的投资决策。本公司提醒投资者注意并理解投资证券及投资产品存在的风险,在做出投资决策前,建议投资者务必向专业人士咨询并谨慎抉择。 在法律允许的情况下,本公司及其附属机构可能持有报告中提及的公司所发行证券的头寸并进行交易,也可能为这些公司提供或正在争取提供投资银行、财务顾问或金融产品等相关服务。投资者应当充分考虑本公司及本公司附属机构就报告内容可能存在的利益冲突,勿将本报告作为投资决策的唯一信赖依据。 本报告根据中华人民共和国法律在中华人民共和国境内分发,仅向特定客户传送。本报告的版权仅归本公司所有,未经书面许可,任何机构和个人不得以任何形式、任何目的进行翻版、复制、转载、刊登、发表、篡改或引用。如因侵权行为给本公司造成任何直接或间接的损失,本公司保留追究一切法律责任的权利。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。 光大证券股份有限公司版权所有。保留一切权利。 光大证券研究所