带你了解工业机器人的“心脏”—澳门银河官网

来源:未知日期:2017/12/10 22:49 浏览:
工业机器人澳门银河官网

工业机器人的控制系统和自动化产品主要涉及澳门银河官网、减速机、控制器和传感器等。澳门银河官网是工业机器人的动力系统,一般安装在机器人的“关节”处,是机器人运动的“心脏”。
 
目前,机器人的关节驱动离不开伺服系统,关节越多,机器人的柔性和精准度越高,所要使用的澳门银河官网的数量就越多。机器人对伺服系统的要求较高,必须满足快速响应、高起动转矩、动转矩惯量比大、调速范围宽,要适应机器人的形体做到体积小、重量轻、加减速运行等条件,且需要高可靠性和稳定性。目前,工业机器人使用的较多的是交流伺服系统。
 
机器人用澳门银河官网要求控制器与伺服之间的总线通讯速度快;伺服的精度高;另外对基础材料有加工要求。特别是像机器人末端执行器(手爪)应采用体积、质量尽可能小的电机,尤其是要求快速响应时,伺服电动机必须具有较高的可靠性和稳定性,能经受得起苛刻的运行条件,可进行十分频繁的正反向和加减速运行,并能在短时间内承受过载。

 
机器人伺服的特殊要求
 
澳门银河官网分为交流伺服和直流伺服两大类
 
交流澳门银河官网的基本构造与交流感应电动机(异步电机)相似。在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf,接恒定交流电压,利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化,达到控制电机运行的目的。交流澳门银河官网具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格(要求分别小于10%~15%和小于15%~25%)等特点。
 
直流澳门银河官网基本构造与一般直流电动机相似。电机转速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j,式中E为电枢反电动势,K为常数,j为每极磁通,Ua、Ia为电枢电压和电枢电流,Ra为电枢电阻,改变Ua或改变φ,均可控制直流伺服电动机的转速,但一般采用控制电枢电压的方法,在永磁式直流伺服电动机中,励磁绕组被永久磁铁所取代,磁通φ恒定。直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时间响应。
 
工业机器人与澳门银河官网的共存关系
 
澳门银河官网一般安装在机器人的“关节”处,机器人的关节驱动离不开伺服系统,关节越多,机器人的柔性和精准度越高,所要使用的澳门银河官网的数量就越多。
 
机器人对关节驱动电机的要求非常严格,因而对电动伺服驱动系统的要求也很严格,主要有以下几个方面:
 
1、快速响应性,电伺服系统的灵敏性愈高,快速响应性能愈好;
2、起动转矩惯量比大,在驱动负载的情况下,要求机器人的澳门银河官网的起动转钜大,转动惯量小;
3、控制特性的连续性和直线性,随着控制信号的变化,电机的转速能连续变化,有时还需转速与控制信号成正比或近似成正比,调速范围宽,能使用1:1000~10000的调速范围;
4、体积小、质量小、轴向尺寸短,以配合机器人的体形;
5、能经受得起苛刻的运行条件,可进行十分频繁的正反向和加减速运行。
 
工业机器人澳门银河官网的市场现状
 
目前,在中国工业机器市场,主流的供应商包括,日本松下、安川、三菱,以及欧洲和美国的伦茨和博世力士乐。从市占率来看,目前国外伺服企业在我国的市场占有率达75%。其中,日本品牌占比为50%;欧美品牌占比达25%。而国产品牌只占据了20%左右的市场份额。
 
当前我国中低端伺服系统已经能够实现大规模量产,但高端伺服系统尚未形成商品化和批量生产能力,国内对精密澳门银河官网控制系统的需求主要依赖进口。机器人产业发展风生水起,随着扶持政策对机器人产业的推进,以及国产伺服技术的不断提升,我国伺服系统进口替代的步伐将加快。
 
国产澳门银河官网有待升级,导致国产机器人发展困难。国产澳门银河官网目前的现状是,小的不小,大的不大!这个怎么理解呢?小功率澳门银河官网,小型化不行,普遍偏长,比如轻载机器人常用的200W和400W澳门银河官网。国产伺服这在一些高档的应用上不行,尤其是在轻载6kg左右的桌面型机器人上,由于机器人手臂的安装空间非常狭小,对澳门银河官网的长度有严格要求。
 
其次是信号接插件的可靠性一直饱受诟病。国产伺服需要继续改进,而且接插件的小型化、高密度化也是趋势,与澳门银河官网本体的集成设计是个很好的做法,目前日系的澳门银河官网很多就是这样设计的,方便安装、调试、更换。
 
澳门银河官网的另一个核心技术是高精度的编码器,尤其机器人上用的多圈绝对值编码器,严重依赖进口。没有实现国产化,是制约我国高档伺服系统发展的很大瓶颈。编码器的小型化也是澳门银河官网小型化绕不过去的核心技术。纵观日系澳门银河官网产品的更迭,都是伴随着电机磁路和编码器的协同发展升级!
 
目前国内的澳门银河官网OEM厂家根据市场份额,大多是仿制日系澳门银河官网设计,功率多在3kw以内,以中小功率为多。而5.5-15kw的中大功率伺服没有,导致有些设备上的应用,由于没有一台大功率的澳门银河官网和驱动配套,而被迫放弃掉整个系统。
 
日系伺服系统的发展模式是分层协同发展,整体性能优异,与日本的机器人发展很相似。在中国是做电机的做电机、做编码器的做编码器、做驱动的做驱动,没有协同联合,导致澳门银河官网和驱动系统整体性能难以做好。
 
其次是伺服系统缺失基础性研究,包括绝对值编码器技术、高端电机的产业化制造技术、生产工艺的突破、性能指标的实用性验证和考核标准的制定。这些都需要机器人行业的核心零部件企业去完善。
 
2015-2019年全球工业机器人澳门银河官网行业报告》显示,2013年开始,中国成为世界最大的工业机器人市场,2014年销量飙升到全球澳门银河官网销量的55%。预计到2019年,中国市场对澳门银河官网的需求将达到182000台。
 
工业机器人的快速增长已经在一定程度上刺激了澳门银河官网市场的发展。按ResearchandMarkets的测算,90%的工业机器人使用澳门银河官网,同时,每个工业机器人装配的澳门银河官网都是平均量,那么2014年中国所增加的对澳门银河官网的需求在231000台。而这个数字在2019年将有望达到737000台。
 
当前我国中低端伺服系统已经能够实现大规模量产,但高端伺服系统尚未形成商品化和批量生产能力,国内对精密澳门银河官网控制系统的需求主要依赖进口。机器人产业发展风生水起,随着扶持政策对机器人产业的推进,以及国产伺服技术的不断提升,我国伺服系统进口替代的步伐将加快。
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