技術(shù)頻道

娓娓工業(yè)
您現(xiàn)在的位置: 中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) > 技術(shù)頻道 > 技術(shù)百科 > 伺服系統(tǒng)在工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用

伺服系統(tǒng)在工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用

時(shí)間:2022-10-10 15:56:42來源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):?工業(yè)機(jī)器人有4大組成部分,分別為本體、伺服、減速器和控制器。而其中,工業(yè)機(jī)器人電動(dòng)伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)為三個(gè)閉環(huán)控制,即電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)。

  工業(yè)機(jī)器人有4大組成部分,分別為本體、伺服、減速器和控制器。而其中,工業(yè)機(jī)器人電動(dòng)伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)為三個(gè)閉環(huán)控制,即電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)。一般情況下,對(duì)于交流伺服驅(qū)動(dòng)器,可通過對(duì)其內(nèi)部功能參數(shù)進(jìn)行人工設(shè)定而實(shí)現(xiàn)位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制等多種功能。

  伺服系統(tǒng)(servomechanism)又稱隨動(dòng)系統(tǒng),是用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過程的反饋控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

  伺服系統(tǒng)是以變頻技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的產(chǎn)品,是一種以機(jī)械位置或角度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)除了可以進(jìn)行速度與轉(zhuǎn)矩控制外,還可以進(jìn)行精確、快速、穩(wěn)定的位置控制。

  廣義的伺服系統(tǒng)是精確地跟蹤或復(fù)現(xiàn)某個(gè)給定過程的控制系統(tǒng),也可稱作隨動(dòng)系統(tǒng)。

  狹義伺服系統(tǒng)又稱位置隨動(dòng)系統(tǒng),其被控制量(輸出量)是負(fù)載機(jī)械空間位置的線位移或角位移,當(dāng)位置給定量(輸入量)作任意變化時(shí),系統(tǒng)的主要任務(wù)是使輸出量快速而準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)給定量的變化。

  

90b7a8aa-2fff-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg


  伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

  機(jī)電一體化的伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、類型繁多,但從自動(dòng)控制理論的角度來分析,伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、檢測(cè)環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)等五部分。

  

90d5b688-2fff-11ed-ba43-dac502259ad0.png


  伺服系統(tǒng)組成原理框圖

  1、比較環(huán)節(jié)

  比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號(hào)與系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較,以獲得輸出與輸入間的偏差信號(hào)的環(huán)節(jié),通常由專門的電路或計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

  2、控制器

  控制器通常是計(jì)算機(jī)或PID(比例、積分和微分)控制電路,其主要任務(wù)是對(duì)比較元件輸出的偏差信號(hào)進(jìn)行變換處理,以控制執(zhí)行元件按要求動(dòng)作。

  3、執(zhí)行環(huán)節(jié)

  執(zhí)行環(huán)節(jié)的作用是按控制信號(hào)的要求,將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象工作。機(jī)電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般指各種電機(jī)或液壓、氣動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)等。

  4、被控對(duì)象

  被控對(duì)象指被控制的物件,例如一個(gè)機(jī)械手 臂,或是一個(gè)機(jī)械工作平臺(tái)。

  5、檢測(cè)環(huán)節(jié)

  檢測(cè)環(huán)節(jié)是指能夠?qū)敵鲞M(jìn)行測(cè)量并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要的量綱的裝置,一般包括傳感器和轉(zhuǎn)換電路。

  伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)和功用

  伺服系統(tǒng)與一般機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)有本質(zhì)上差別,它能根據(jù)指令信號(hào)精確地控制執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)速度與位置。伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置和機(jī)床的聯(lián)系環(huán)節(jié),是數(shù)控系統(tǒng)的重要組成,具有以下特點(diǎn):

  必須具備高精度的傳感器,能準(zhǔn)確地給出輸出量的電信號(hào)。

  功率放大器以及控制系統(tǒng)都必須是可逆的。

  足夠大的調(diào)速范圍及足夠強(qiáng)的低速帶載性能。

  快速的響應(yīng)能力和較強(qiáng)的抗干擾能力。

  伺服系統(tǒng)的類型 按控制原理分:有開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)三種形式

  按被控制量性質(zhì)分: 有位移、速度、力和力矩等伺服系統(tǒng)形式

  按驅(qū)動(dòng)方式分: 有電氣、液壓和氣壓等伺服驅(qū)動(dòng)形式

  按執(zhí)行元件分: 有步進(jìn)電機(jī)伺服、直流電機(jī)伺服和交流電機(jī)伺服形式

  伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件

  1、執(zhí)行元件的種類及其特點(diǎn)

  

910d7820-2fff-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg


  (1)電氣式執(zhí)行元件

  電氣執(zhí)行元件包括直流(DC)伺服電機(jī)、交流(AC)伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)以及電磁鐵等,是最常用的執(zhí)行元件。對(duì)伺服電機(jī)除了要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)以外,一般還要求動(dòng)態(tài)性能好,適合于頻繁使用,便于維修等。

  (2)液壓式執(zhí)行元件

  液壓式執(zhí)行元件主要包括往復(fù)運(yùn)動(dòng)油缸、回轉(zhuǎn)油缸、液壓馬達(dá)等,其中油缸最為常見。在同等輸出功率的情況下,液壓元件具有重量輕、快速性好等特點(diǎn)。

  (3)氣壓式執(zhí)行元件

  氣壓式執(zhí)行元件除了用壓縮空氣作工作介質(zhì)外,與液壓式執(zhí)行元件沒有區(qū)別。氣壓驅(qū)動(dòng)雖可得到較大的驅(qū)動(dòng)力、行程和速度,但由于空氣粘性差,具有可壓縮性,故不能在定位精度要求較高的場(chǎng)合使用。

  三種類型的區(qū)別

  種類特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

  電 氣 式 可用商業(yè)電源;信號(hào)與動(dòng)力傳送方向相同;有交流直流之分;注意使用電壓和功率。操作簡(jiǎn)便;編程容易;能實(shí)現(xiàn)定位伺服控制;響應(yīng)快、易與計(jì)算機(jī)(CPU)連接;體積小、動(dòng)力大、無污染。 瞬時(shí)輸出功率大;過載差;一旦卡死,會(huì)引起燒毀事故;受外界噪音影響大。

  氣 壓 式 氣體壓力源壓力5~7×Mpa;要求操作人員技術(shù)熟練。氣源方便、成本低;無泄露而污染環(huán)境;速度快、操作簡(jiǎn)便。功率小、體積大、難于小型化;動(dòng)作不平穩(wěn)、遠(yuǎn)距離傳輸困難;噪音大;難于伺服。

  液 壓 式 液體壓力源壓力20~80×Mpa;要求操作人員技術(shù)熟練。輸出功率大,速度快、動(dòng)作平穩(wěn),可實(shí)現(xiàn)定位伺服控制;易與計(jì)算機(jī)(CPU)連接。設(shè)備難于小型化;液壓源和液壓油要求嚴(yán)格;易產(chǎn)生泄露而污染環(huán)境。

  2、常用的控制用電機(jī)

  控制用電機(jī)是電氣伺服控制系統(tǒng)的動(dòng)力部件。它是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。機(jī)電一體化產(chǎn)品中常用的控制用電機(jī)是指能提供正確運(yùn)動(dòng)或較復(fù)雜動(dòng)作的伺服電機(jī)。

  控制用電機(jī)有回轉(zhuǎn)和直線驅(qū)動(dòng)電機(jī),通過電壓、電流、頻率(包括指令脈沖)等控制,實(shí)現(xiàn)定速、變速驅(qū)動(dòng)或反復(fù)啟動(dòng)、停止的增量驅(qū)動(dòng)以及復(fù)雜的驅(qū)動(dòng),而驅(qū)動(dòng)精度隨驅(qū)動(dòng)對(duì)象的不同而不同。

  (1)伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般是指:步進(jìn)電機(jī)(Stepping Motor)、直流伺服電機(jī)(DC Servo Motor)、交流伺服電機(jī)(AC Servo Motor)

  

912d9b0a-2fff-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg


  (2)常用伺服控制電動(dòng)機(jī)的控制方式主要有:開環(huán)控制、半閉環(huán)控制、閉環(huán)控制三種。

  閉環(huán)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有位置(或速度)反饋環(huán)節(jié);開環(huán)系統(tǒng)沒有位置與速度反饋環(huán)節(jié)。

  a、開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)沒有位置測(cè)量裝置,信號(hào)流是單向的(數(shù)控裝置→進(jìn)給系統(tǒng)),故系統(tǒng)穩(wěn)定性好。

  

91a48bfc-2fff-11ed-ba43-dac502259ad0.png


  無位置反饋,精度相對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)來講不高,其精度主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能和精度。一般以功率步進(jìn)電機(jī)作為伺服驅(qū)動(dòng)元件。

  這類系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),在精度和速度要求不高、驅(qū)動(dòng)力矩不大的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。一般用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。

  b、半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)如圖所示,是從驅(qū)動(dòng)裝置(常用伺服電機(jī))或絲杠引出,采樣旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè),不是直接檢測(cè)運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置。

  

91bd9cc8-2fff-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg


  半閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié),因此可獲得穩(wěn)定的控制性能,其系統(tǒng)的穩(wěn)定性雖不如開環(huán)系統(tǒng),但比閉環(huán)要好。由于絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運(yùn)動(dòng)誤差難以消除。因此,其精度較閉環(huán)差,較開環(huán)好。但可對(duì)這類誤差進(jìn)行補(bǔ)償,因而仍可獲得滿意的精度。

  半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、精度也較高,因而在現(xiàn)代CNC機(jī)床中得到了廣泛應(yīng)用。

  c、全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點(diǎn)如圖的虛線所示,直接對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測(cè)。

  

91d3212e-2fff-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg


  從理論上講,可以消除整個(gè)驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)環(huán)節(jié)的誤差、間隙和失動(dòng)量。具有很高的位置控制精度。由于位置環(huán)內(nèi)的許多機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的,故很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定,使閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試都相當(dāng)困難。

  該系統(tǒng)主要用于精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精磨床以及較大型的數(shù)控機(jī)床等。

  機(jī)器人的伺服系統(tǒng)

  通常情況下,我們所說的機(jī)器人伺服系統(tǒng)是指應(yīng)用于多軸運(yùn)動(dòng)控制的精密伺服系統(tǒng)。一個(gè)多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是由高階運(yùn)動(dòng)控制器與低階伺服驅(qū)動(dòng)器所組成,運(yùn)動(dòng)控制器負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)控制命令譯碼、各個(gè)位置控制軸彼此間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、加減速輪廓控制等等,其主要作用在于降低整體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制的路徑誤差;伺服驅(qū)動(dòng)器負(fù)責(zé)伺服電機(jī)的位置控制,其主要作用在于降低伺服軸的追隨誤差。

  機(jī)器人的伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、指令機(jī)構(gòu)三大部分構(gòu)成,伺服電機(jī)是執(zhí)行機(jī)構(gòu),就是靠它來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的,伺服驅(qū)動(dòng)器是伺服電機(jī)的功率電源,指令機(jī)構(gòu)是發(fā)脈沖或者給速度用于配合伺服驅(qū)動(dòng)器正常工作的。

  機(jī)器人對(duì)伺服電機(jī)的要求比其它兩個(gè)部分都高。首先要求伺服電機(jī)具有快速響應(yīng)性。電機(jī)從獲得指令信號(hào)到完成指令所要求的工作狀態(tài)的時(shí)間應(yīng)短。響應(yīng)指令信號(hào)的時(shí)間愈短,電伺服系統(tǒng)的靈敏性愈高,快速響應(yīng)性能愈好,一般是以伺服電機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)的大小來說明伺服電機(jī)快速響應(yīng)的性能。其次,伺服電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩慣量比要大。在驅(qū)動(dòng)負(fù)載的情況下,要求機(jī)器人的伺服電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。最后,伺服電機(jī)要具有控制特性的連續(xù)性和直線性,隨著控制信號(hào)的變化,電機(jī)的轉(zhuǎn)速能連續(xù)變化,有時(shí)還需轉(zhuǎn)速與控制信號(hào)成正比或近似成正比。

  當(dāng)然,為了配合機(jī)器人的體形,伺服電機(jī)必須體積小、質(zhì)量小、軸向尺寸短。還要經(jīng)受得起苛刻的運(yùn)行條件,可進(jìn)行十分頻繁的正反向和加減速運(yùn)行,并能在短時(shí)間內(nèi)承受數(shù)倍過載。

  伺服驅(qū)動(dòng)器是可利用各種電機(jī)產(chǎn)生的力矩和力,直接或間接地驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體以獲得機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),具有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比高、無電刷及換向火花等優(yōu)點(diǎn),在機(jī)器人中應(yīng)用比較廣泛。

  國(guó)外知名伺服電機(jī)/系統(tǒng)制造商

  倫茨(德國(guó))

  倫茨(lenze)是世界上著名的機(jī)電傳動(dòng)產(chǎn)品制造商,主要產(chǎn)品有直流調(diào)速裝置、交流變頻器、交流伺服、各類電動(dòng)機(jī)、小型傳動(dòng)轉(zhuǎn)置、減速箱、變速器、制動(dòng)器、離合器等。該公司現(xiàn)役的產(chǎn)品MCM同步伺服電機(jī)主打機(jī)器人市場(chǎng),結(jié)構(gòu)緊湊、負(fù)載與電機(jī)慣量比佳、外殼平滑、簡(jiǎn)單易用,適合包裝、搬運(yùn)等應(yīng)用場(chǎng)景。博世力士樂(德國(guó))

  博世力士樂(BoschRexroth)作為德國(guó)博世集團(tuán)的全資子公司.是全球工業(yè)技術(shù)市場(chǎng)的領(lǐng)先供應(yīng)商,在傳動(dòng)和控制領(lǐng)域聲譽(yù)卓著。該公司旗下產(chǎn)品種類繁多,主要集中在高質(zhì)量電控、液壓、氣動(dòng)、機(jī)電一體化元件和系統(tǒng)等領(lǐng)域。

  路斯特(德國(guó))

  路斯特(lust)隸屬于柯爾柏集團(tuán),專注于向機(jī)器人/機(jī)床制造業(yè)提供通用型、可編程型及多軸運(yùn)動(dòng)控制型伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品及相關(guān)解決方案的生產(chǎn)和貿(mào)易性企業(yè)。標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品譜寬,涵蓋通用型、可編程型、多軸運(yùn)動(dòng)控制型,它們被廣泛的應(yīng)用于各類產(chǎn)業(yè)機(jī)械和機(jī)床。

  倍福(德國(guó))

  倍福(Beckhoff)基于PC的自動(dòng)化新技術(shù)作為發(fā)展理念,所生產(chǎn)的工業(yè)PC、現(xiàn)場(chǎng)總線模塊、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和TwinCAT自動(dòng)化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng),可為各個(gè)工控領(lǐng)域提供開放式自動(dòng)化系統(tǒng)和完整的解決方案。

  西門子(德國(guó))

  西門子是世界上最大的電氣和電子公司之一,歷經(jīng)150年來常盛不衰,公司的業(yè)務(wù)主要集中于6大領(lǐng)域:信息和通訊、自動(dòng)化和控制、電力、交通、醫(yī)療系統(tǒng)和照明。西門子的伺服電機(jī)種類豐富、結(jié)構(gòu)緊湊,可實(shí)現(xiàn)卓越的動(dòng)態(tài)特性和運(yùn)行效率,性能等級(jí)全,安裝規(guī)格多樣。

  歐系伺服特點(diǎn)是過載能力高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好,驅(qū)動(dòng)器開放性強(qiáng),且具有總線接口,包括現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)甚至無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。但價(jià)格昂貴,體積重量大。(目前的高速伺服總線雖大多為開放標(biāo)準(zhǔn),但技術(shù)都被國(guó)際化大公司所掌控。尤其是基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),如EtherCAT、 Profinet、 EtherNet/IP、SERCOS III等,在提升工業(yè)機(jī)器人專用交流伺服系統(tǒng)的高性能方面起到了舉足輕重的作用。德國(guó)公司Beckhoff推出的EtherCAT近年來發(fā)展勢(shì)頭迅猛,成為大多數(shù)高性能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)首選的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),安川、倫茨等國(guó)外伺服廠商已將EtherCAT 總線,作為下一代產(chǎn)品的總線標(biāo)準(zhǔn)。)

  松下(日本)

  松下是一家大型跨國(guó)企業(yè),經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品涉及家電、數(shù)碼視聽電子、辦公產(chǎn)品、航空等諸多領(lǐng)域。松下旗下的松下電機(jī)主營(yíng)電氣機(jī)電類服務(wù),該公司推出的小型交流伺服電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)器頗受市場(chǎng)歡迎,其中大慣量系列適用于數(shù)控機(jī)床,中慣量系列適用于機(jī)器人(最高轉(zhuǎn)速為3000r/min,力矩為0.016~0.16N.m)。

  安川(日本)

  安川電機(jī)是世界一流的傳動(dòng)產(chǎn)品制造商,也是日本第一個(gè)做伺服電機(jī)的公司,其產(chǎn)品以穩(wěn)定快速著稱,性價(jià)比高,是全球銷售量最大,使用行業(yè)最多的伺服品牌。從一般工業(yè)用機(jī)械到半導(dǎo)體、電子零部件制造設(shè)備,安川都能提供適合于各種用途的最匹配的伺服、控制器產(chǎn)品。

  三菱(日本)

  三菱不是一家獨(dú)立的公司,而是由眾多的獨(dú)立公司組成的團(tuán)體,該公司涉足采礦、造船、銀行、保險(xiǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、貿(mào)易、紙、鋼鐵、玻璃、電氣設(shè)備、飛機(jī)、石油和房地產(chǎn)等諸多領(lǐng)域,是日本的工業(yè)巨頭。三菱電機(jī)一直致力于提高產(chǎn)品性能,F(xiàn)A產(chǎn)品陣容涵蓋在亞洲占主導(dǎo)地位的可編程控制器(PLC)、人機(jī)界面(HMI)、交流伺服系統(tǒng)、變頻器、工業(yè)機(jī)器人以 及低壓配電產(chǎn)品。

  三洋(日本)

  三洋是是日本松下旗下的電器公司,瞄準(zhǔn)中端市場(chǎng)。2012年4月1日起,該品牌被停止?fàn)I運(yùn)。三洋的Denki交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是最早進(jìn)入國(guó)內(nèi)的伺服系統(tǒng)之一,以其卓越的性能高速精確靈活使用壽命長(zhǎng)性價(jià)比高等特點(diǎn)聞名于世,可以實(shí)現(xiàn)不同控制方式的切換、全閉環(huán)控制、具有輸出檢測(cè)功能、自動(dòng)濾波功能、實(shí)時(shí)自整定功能,廣泛應(yīng)用于冶金高爐印刷機(jī)械、包裝機(jī)械、紡織機(jī)械、塑膠機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備、自動(dòng)化生產(chǎn)線等領(lǐng)域。

  日系伺服電機(jī)價(jià)格相對(duì)低,體積小,重量輕。但缺點(diǎn)也很明顯,就是動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力相對(duì)弱,開放性較差。

  ELMO(以色列)

  Elmo MoTIon Control是一家專業(yè)開發(fā)緊湊型、高功率伺服電機(jī)的企業(yè),25年來一直致力于為各種惡劣工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)了伺服驅(qū)動(dòng)器,同時(shí)提供先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制器和完整的運(yùn)動(dòng)控制解決方案。該公司號(hào)稱自己打造的是全球最好的伺服電機(jī)。

  SERVOTRONIX(美的)

  servotronix(高創(chuàng))專注于運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域業(yè)務(wù),也是一家專業(yè)開發(fā)高性能伺服驅(qū)動(dòng)器系列和運(yùn)動(dòng)控制解決方案的企業(yè)。該公司已被美的收購(gòu),未來將成為庫(kù)卡機(jī)器人伺服電機(jī)的主要供應(yīng)商。

  AMC(美國(guó))

  AMC(ADVANCED MoTIon Controls)是一家提供可靠和高性能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的公司,創(chuàng)立于1987年,幾十年來一直保持小體量,只有300多名員工,其中40%是工程師。該公司的目標(biāo)是成為最好的伺服公司,因此只生產(chǎn)伺服驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的產(chǎn)品。依靠精湛的制造水平和先進(jìn)的研發(fā)能力,近7年來,該公司客戶存留率高達(dá)91%。

  COPLEY(美國(guó))

  和AMC一樣,Copley Controls也是一家專注于伺服驅(qū)動(dòng)的公司,主要為廣泛的工業(yè)應(yīng)用提供高性能運(yùn)動(dòng)控制解決方案,擁有超過25年的OEM合作經(jīng)驗(yàn)。該公司產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域主要有半導(dǎo)體、生命科學(xué)、自動(dòng)化裝備、機(jī)器人、測(cè)試/測(cè)量以及COTS軍工等。

  以上這幾家公司是伺服控制技術(shù)的領(lǐng)軍者,它們的產(chǎn)品雖然在市場(chǎng)上份額不大,但代表伺服控制的技術(shù)發(fā)展導(dǎo)向。

  國(guó)內(nèi)知名伺服電機(jī)/系統(tǒng)制造商

  伴隨這幾年數(shù)控化的普及,國(guó)內(nèi)伺服產(chǎn)品的銷量保持了快速增長(zhǎng),伺服系統(tǒng)的自主研發(fā)、制造生產(chǎn)及應(yīng)用已基本成熟,形成了一定的產(chǎn)品系列和自主配套能力,但產(chǎn)品在高性能、高可靠性方面,與國(guó)外名牌企業(yè)仍存在明顯差距,如國(guó)產(chǎn)品牌產(chǎn)品功率范圍多在3KW以內(nèi),中小功率居多,技術(shù)路線上與日系產(chǎn)品接近。

  隨著工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)掀起熱潮,我國(guó)伺服系統(tǒng)與國(guó)外名牌企業(yè)的明顯差距已成為制約我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的“瓶頸”。從技術(shù)上看,國(guó)產(chǎn)伺服電機(jī)主要有以下幾個(gè)缺陷:

  一是外形普遍較長(zhǎng),外觀粗糙,很難應(yīng)用在一些高檔機(jī)器人上面。尤其是在輕載6kg左右的桌面型機(jī)器人上,由于機(jī)器人手臂的安裝空間非常狹小,對(duì)伺服電機(jī)的長(zhǎng)度有嚴(yán)格要求。

  二是信號(hào)接插件的可靠性需要改進(jìn),而且需要朝小型化、高密度化以及與伺服電機(jī)本體的集成設(shè)計(jì)的方向設(shè)計(jì),方便安裝、調(diào)試、更換。

  三是另一個(gè)核心技術(shù)就是高精度的編碼器,尤其機(jī)器人上用的多圈絕對(duì)值編碼器,嚴(yán)重依賴進(jìn)口,是制約我國(guó)高檔機(jī)器人發(fā)展的很大瓶頸。編碼器的小型化也是伺服電機(jī)小型化繞不過去的核心技術(shù)。

  四是缺失基礎(chǔ)性研究,包括絕對(duì)值編碼器技術(shù)、高端電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)、生產(chǎn)工藝的突破、性能指標(biāo)的實(shí)用性驗(yàn)證和考核標(biāo)準(zhǔn)的制定。

  五是伺服系統(tǒng)各部分產(chǎn)業(yè)協(xié)同聯(lián)合不夠,導(dǎo)致伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整體性能難以做好。

  值得一提的是,除了以上五點(diǎn)工藝硬傷,許多國(guó)內(nèi)伺服電機(jī)廠商還在繼續(xù)采用購(gòu)買過時(shí)技術(shù)、硬件打造“國(guó)產(chǎn)”電機(jī)的做法,這樣生產(chǎn)出來的電機(jī)質(zhì)量、穩(wěn)定性參差不齊,不僅擾亂市場(chǎng),還打擊了企業(yè)內(nèi)部自主研發(fā)的熱情,不利于長(zhǎng)期的可持續(xù)發(fā)展。

  目前我國(guó)國(guó)內(nèi)較大規(guī)模的伺服品牌有20余家,這些制造商的部分產(chǎn)品質(zhì)量、性能較為突出,可圈可點(diǎn),顯示出了一定的獨(dú)立性和創(chuàng)新性。

  臺(tái)達(dá)(臺(tái)灣)

  臺(tái)達(dá)是知名華人自動(dòng)化品牌,在全球自動(dòng)化領(lǐng)域占據(jù)獨(dú)特地位。90年代初期,臺(tái)達(dá)采取自主研發(fā)的方式,開始進(jìn)軍工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。基于其在電力電子領(lǐng)域的積累,臺(tái)達(dá)從變頻器產(chǎn)品起步,到后來PLC、伺服、HMI、CNC數(shù)控系統(tǒng),再到基于PC-Based的PAC控制器、傳感器、機(jī)器視覺、工業(yè)機(jī)器人等全系列自動(dòng)化產(chǎn)品,最后鎖定驅(qū)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)、控制三大領(lǐng)域。

  士林(臺(tái)灣)

  士林電機(jī)(shihlin)創(chuàng)立于1955年,主要開發(fā)重電、電裝、機(jī)器、自動(dòng)化領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)品。該公司和日本三菱合作密切,在廈門建有合資公司,據(jù)傳產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)與三菱電機(jī)不相上下。以士林SDH交流伺服系列為例,這系列電機(jī)采用臺(tái)灣最好的編碼器,響應(yīng)速度全臺(tái)第一。

  臺(tái)系品牌使用簡(jiǎn)單,性能接近日系,但價(jià)格比日系品牌低廉,性價(jià)比高,在中低端市場(chǎng)發(fā)展較快。

  匯川

  深圳匯川主要從事自動(dòng)化、新能源相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā),是本土企業(yè)中伺服電機(jī)市場(chǎng)占有率最高的品牌。匯川在智能裝備、工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域推出了變頻器、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、工業(yè)視覺系統(tǒng)、傳感器等核心部件及電氣解決方案等一系列工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品,目前已成為國(guó)內(nèi)最大的中低壓變頻器與伺服系統(tǒng)供應(yīng)商。匯川旗下幾款伺服電機(jī)都支持Ethercat以太網(wǎng)通訊協(xié)議。

  固高

  固高科技是國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的自動(dòng)控制產(chǎn)品供應(yīng)商,該公司自主研發(fā)的基于PC的開放式運(yùn)動(dòng)控制器、嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器、網(wǎng)絡(luò)式運(yùn)動(dòng)控制器、計(jì)算機(jī)可編程自動(dòng)化控制器產(chǎn)品與系統(tǒng),綜合性能已達(dá)到了國(guó)際一流水平,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)同行業(yè)的多項(xiàng)空白。固高主要為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制提供系統(tǒng)。

  華中數(shù)控

  華中數(shù)控背靠中科大,研發(fā)能力出色,是國(guó)內(nèi)最大的中高檔數(shù)控系列生產(chǎn)企業(yè),旗下的車床伺服電機(jī)已達(dá)到國(guó)際中端水平。該公司的GK6、GK7全系列永磁同步交流伺服電機(jī)和GM7系列交流伺服主軸已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),是目前全國(guó)唯一擁有成套核心技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和自助配套能力的企業(yè)。

  廣州數(shù)控

  廣州數(shù)控面向數(shù)控機(jī)床行業(yè)、自動(dòng)化控制領(lǐng)域、注塑制品行業(yè),是全國(guó)最大的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)廠商,突出優(yōu)勢(shì)是產(chǎn)業(yè)鏈齊全、規(guī)模龐大。該公司的伺服系統(tǒng)主要用于機(jī)床、包裝機(jī)械等方面。

  英威騰

  2011年,英威騰收購(gòu)御能動(dòng)力,并把該品牌打造成了紡織機(jī)械伺服系統(tǒng)的細(xì)分龍頭。英威騰主要為紡織機(jī)械企業(yè)提供整體解決方案,并在業(yè)內(nèi)提供系列型號(hào)最為全面的防止伺服系統(tǒng),目前該公司的伺服產(chǎn)品在紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、數(shù)控車床、點(diǎn)膠機(jī)、LED分光編帶機(jī)貼片機(jī)等機(jī)器上有廣泛應(yīng)用,性價(jià)比較高。

  埃斯頓

  南京埃斯頓有十幾年生產(chǎn)和銷售交流全數(shù)字化通用交流伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)的歷史,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)化設(shè)備。公司于2012年成功完成了863計(jì)劃重大專項(xiàng)“工業(yè)機(jī)器人交流伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)開發(fā)”,擁有了自主品牌的機(jī)器人專用交流伺服系統(tǒng)。目前,公司所有機(jī)器人使用的交流伺服系統(tǒng)均為自產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)核心零部件的突破。公司還成功開發(fā)了機(jī)器人專用“一拖六”交流伺服系統(tǒng),為研制更經(jīng)濟(jì)高效的國(guó)產(chǎn)機(jī)器人提供了基礎(chǔ)。

  機(jī)器人的工作表現(xiàn)受伺服系統(tǒng)影響極大,因而精密伺服系統(tǒng)的關(guān)鍵性能指標(biāo)永遠(yuǎn)都是先進(jìn)性比較的首要因素。國(guó)外先進(jìn)伺服系統(tǒng)已經(jīng)能夠很好地適應(yīng)絕大多數(shù)應(yīng)用的需求,其研發(fā)資源集中在個(gè)別高端應(yīng)用及整體性能提升方面,處于精雕細(xì)刻階段。在工業(yè)4.0的大背景下,國(guó)產(chǎn)伺服任重而道遠(yuǎn),還需努力追趕。


標(biāo)簽: 伺服電機(jī)伺服系統(tǒng)

點(diǎn)贊

分享到:

上一篇:CC-Link IE 家族網(wǎng)絡(luò)在汽車發(fā)...

下一篇:博世力士樂自動(dòng)化控制平臺(tái)助...

中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)(m.u63ivq3.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來源“中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。

網(wǎng)站簡(jiǎn)介|會(huì)員服務(wù)|聯(lián)系方式|幫助信息|版權(quán)信息|網(wǎng)站地圖|友情鏈接|法律支持|意見反饋|sitemap

傳動(dòng)網(wǎng)-工業(yè)自動(dòng)化與智能制造的全媒體“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)

網(wǎng)站客服服務(wù)咨詢采購(gòu)咨詢媒體合作

Chuandong.com Copyright ?2005 - 2024 ,All Rights Reserved 深圳市奧美大唐廣告有限公司 版權(quán)所有
粵ICP備 14004826號(hào) | 營(yíng)業(yè)執(zhí)照證書 | 不良信息舉報(bào)中心 | 粵公網(wǎng)安備 44030402000946號(hào)