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国产伺服电机加速替代进口,部分核心零部件还需更加完善

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2017-12-28 21:36:38    点击数:-   【

国产伺服电机

    伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

工业机器人的“三大”核心部件包含伺服电机、减速器和控制器,这也是制约我国机器人开展的重要瓶颈。今日我们要点谈一谈工业机器人的伺服电机商场及进口代替。
    伺服系统是工业机器人的必不可少的要害零部件,是运用各种电机发生的力矩和力,直接或间接地驱动机器人本体,以获得机器人的各种运动的履行组织,一般由伺服电机以及伺服驱动器组成。除了能够进行速度与转矩操控外,伺服体系还能够进行精确、快速、安稳的方位操控。
    伺服电机是指在伺服体系中操控机械元件作业的发动机,是一种补充马达间接变速装置,它将电压信号转化为转矩和转速,以驱动操控目标,可使操控速度、位臵精度非常精确,是工业机器人的动力体系以及机器人运动的“心脏”。
 
    安川电机的伺服电机和伺服驱动器产品
 
    伺服电机一般装置在机器人的“关节”处,机器人的关节驱动离不开伺服体系,关节越多,机器人的柔性和精准度越高,所要运用的伺服电机的数量就越多。

    工业机器人对关节驱动电机的要求非常严厉,沟通伺服电机在工业机器人中得到了广泛使用。工业机器人对伺服电机的严厉要求体现在:
 
1)快速呼应性,电伺服体系的灵敏性愈高,快速呼应功能愈好;
 
2)起动转矩惯量比大,在驱动负载的情况下,要求机器人的伺服电机的起动转矩大,转动惯量小;
 
3)操控特性的接连性和直线性,随着操控信号的改变,电机的转速能接连改变,有时还需转速与操控信号成正比或近似成正比,调速规划宽,能运用于1:1000~1:10000的调速规划。
 
4)体积小、质量小、轴向尺寸短,以配合机器人的体形;
 
5)能饱尝住严苛的运转条件,可进行非常频频的正反向和加减速运转,并能在短时间内接受数倍过载。

沟通伺服驱动器因其具有转矩转动惯量比高、无电刷及换向火花等长处,在工业机器人中得到广泛使用。

《2015-2019年全球工业机器人伺服电机职业陈述》估计到2019年,我国商场对伺服电机的需求将到达18.2万台。
 
    现在,国内伺服电机高端商场首要被国外闻名企业所占有,首要来自日本和欧美,未来国产代替空间很大。有统计数据显现,国外品牌占有了我国沟通伺服商场80%左右的商场比例。

    其间,日系产品以50%左右的商场比例居首,其著名品牌包含松下、三菱电机、安川、三洋和富士等等(其间,前三名分别为松下、三菱电机和安川,总比例约占45%),以西门子、博世和施耐德为代表的欧系品牌占有国内伺服电机的高端商场,全体商场比例在30%左右,国内企业全体比例缺乏10%。日系产品的特点是技能和功能水平比较契合我国用户的需求,以杰出的性价比和较高的可靠性获得了安稳且继续的客户源,在中小型OEM商场上特别具有垄断优势。
 
    未来5年,我国伺服电机得益于工业快速发展的影响,将坚持较快增加,国产代替空间还很大。当时,我国伺服电机自主配套才能已现雏形,产品功率规划大多在22kW以内,技能线上与日系产品挨近,较大规划的伺服品牌有20余家,首要有南京埃斯顿自动化股份有限公司、广州数控设备有限公司等。
 
    近几年,国产伺服产品的进口代替正在加速进行。起步相对较早的国产变频器已经在OEM商场获得较好成果,而国产伺服产品技能正在不断进步。有剖析组织认为,我国伺服产品未来有望仿制国产变频器的开展道路,在OEM进口代替商场获得较大打破。
 
    2010年至今,我国伺服体系的的国产代替开始进行。部分厂家加大推出新一代伺服产品,功能得到大幅进步,商场认可度在逐渐提升。在机床和机械手等自动化设备的使用中,国产伺服体系的进口代替正在加速进行。
 
   伺服电机的核心技能之一是信号接插件的可靠性。国产伺服需求继续改善,并且接插件的小型化、高密度化也是趋势,与伺服电机本体的集成规划是个很好的做法,现在日系的伺服电机很多就是这样规划的,便利装置、调试、替换。
 
    高精度的编码器也是伺服电机的核心技能之一,特别工业机器人上用的多圈绝对值编码器,现在严峻依赖进口。高精度编码器未实现国产化,是制约我国高级伺服体系开展的重要瓶颈之一。编码器的小型化也是伺服电机小型化绕不过去的核心技能。纵观日系伺服电机产品的更迭,都是伴随着电机磁路和编码器的协同开展晋级。
 
    国内的伺服体系的基础性研讨缺失,包含绝对值编码器技能、高端电机的工业化制造技能、生产工艺的打破、功能指标的实用性验证和考核规范的拟定等等。这些都需求国内机器人职业的核心零部件企业去完善。
 
   当前,我国机器人工业处于大变革年代,需求快速立异整合,而机器人作为一种高新技能,是推进工业开展的重要支持手法。作为机器人中用作履行单元,伺服电机是影响机器人作业功能的首要因素。因此,在国内机器人技能的自主研制方面,我国还需加大对要害技能的投入和研制,进步零部件自给率,整合现有研制资源,赶快形成一批技能研制实验室、工程中心、企业技能中心、整机及要害零部件检测中心等,同时,培养自主知识产权品牌,将国内工业机器人工业做大做强。