工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)和自動化產品主要涉及伺服電機、減速機、控制器和傳感器等。伺服電機是工業(yè)機器人的動力系統(tǒng),一般安裝在機器人的“關節(jié)”處,是機器人運動的“心臟”。
工業(yè)機器人高增長刺激下國產伺服電機將走向何方?機器人的關節(jié)驅動離不開伺服系統(tǒng),關節(jié)越多,機器人的柔性和精準度越高,所要使用的伺服電機的數(shù)量就越多。作為控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件,電動伺服驅動系統(tǒng)構成了工業(yè)機器人的三大核心部件之一。電動伺服驅動系統(tǒng)是利用各種電機產生的力矩和力,直接或間接地驅動機器人本體以獲得機器人的各種運動的執(zhí)行機構,通常由伺服電機以及伺服驅動器組成。除了可以進行速度與轉矩控制外,伺服系統(tǒng)還可以進行精確、快速、穩(wěn)定的位臵控制。
機器人對關節(jié)驅動電機的要求非常嚴格,因而對電動伺服驅動系統(tǒng)的要求也很嚴格,主要有以下幾個方面:
1)快速響應性,電伺服系統(tǒng)的靈敏性愈高,快速響應性能愈好。
2)起動轉矩慣量比大,在驅動負載的情況下,要求機器人的伺服電機的起動轉矩大,轉動慣量小。
3)控制特性的連續(xù)性和直線性,隨著控制信號的變化,電機的轉速能連續(xù)變化,有時還需轉速與控制信號成正比或近似成正比,調速范圍寬,能使用于1:1000~10000的調速范圍。
4)體積小、質量小、軸向尺寸短,以配合機器人的體形。
5)能經(jīng)受得起苛刻的運行條件,可進行十分頻繁的正反向和加減速運行,并能在短時間內承受數(shù)倍過載。交流伺服驅動器因其具有轉矩轉動慣量比高、無電刷及換向火花等優(yōu)點,在工業(yè)機器人中得到廣泛應用。弗徠威智能服務機器人
ResearchandMarkets發(fā)布了2015-2019年全球工業(yè)機器人伺服電機行業(yè)報告。
報告顯示,從2013年開始,中國成為世界最大的工業(yè)機器人市場,2014年的銷量飆升到全球伺服電機銷量的55%,共57,000臺。隨著產業(yè)升級,以及機器人取代人工勞動力需求的推動下,中國的工業(yè)機器人市場將繼續(xù)快速增長,預計到2019年,中國市場對伺服電機的需求將達到182,000臺。
工業(yè)機器人的快速增長已經(jīng)在一定程度上刺激了伺服電機市場的發(fā)展。按ResearchandMarkets的測算,90%的工業(yè)機器人使用伺服電機,同時,每個工業(yè)機器人裝配的伺服電機都是平均量,那么2014年中國所增加的對伺服電機的需求在231,000臺。而這個數(shù)字在2019年將有望達到737,000臺。
目前,在中國工業(yè)機器市場,85%的伺服電機是外資品牌,主流的供應商包括,日本松下、安川、三菱,以及歐洲和美國的倫茨和博世力士樂。其中,2015年,日系品牌占據(jù)了最大的中國市場份額——近50%。然而,中國本土企業(yè),大多數(shù)仍處于研制試驗階段,幾乎沒有工業(yè)化的工業(yè)機器人伺服電機。
為了扭轉這一局面,中國企業(yè),包括埃斯頓自動化和匯川等少數(shù)公司,在最近幾年不斷突破技術瓶頸,加強產品研發(fā)和產業(yè)化項目的建設。(來源:中國智能制造網(wǎng))
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