工業(yè)機(jī)器人的必不可少的關(guān)鍵零部件機(jī)器人電動伺服驅(qū)動系統(tǒng)是利用各種電機(jī)產(chǎn)生的力矩和力,直接或間接地驅(qū)動機(jī)器人本體以獲得機(jī)器人的各種運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu),通常由伺服電機(jī)以及伺服驅(qū)動器組成。除了可以進(jìn)行速度與轉(zhuǎn)矩控制外,伺服系統(tǒng)還可以進(jìn)行精確、快速、穩(wěn)定的位臵控制。伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī),是一種補(bǔ)充馬達(dá)間接變速裝臵,它將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,以驅(qū)動控制對象,可使控制速度、位臵精度非常準(zhǔn)確。
機(jī)器人對關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(jī)的要求非常嚴(yán)格,交流伺服電機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用。機(jī)器人對伺服電機(jī)的嚴(yán)格要求:
1)快速響應(yīng)性,電伺服系統(tǒng)的靈敏性愈高,快速響應(yīng)性能愈好。
2)起動轉(zhuǎn)矩慣量比大,在驅(qū)動負(fù)載的情況下,要求機(jī)器人的伺服電機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩大,轉(zhuǎn)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(jī)的轉(zhuǎn)速能連續(xù)變化,有時(shí)還需轉(zhuǎn)速與控制信號成正比或近似成正比,調(diào)速范圍寬,能使用于1:1000~10000的調(diào)速范圍。
4)體積小、質(zhì)量小、軸向尺寸短,以配合機(jī)器人的體形。
5)能經(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。交流伺服驅(qū)動器因其具有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量比高、無電刷及換向火花等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用。
前國內(nèi)高端市場主要被國外名企占據(jù),主要來自日本和歐美,未來國產(chǎn)替代空間大。目前國外品牌占據(jù)了中國交流伺服市場近80%的市場份額,主要來自日本和歐美。其中,日系產(chǎn)品以約50%的市場份額居首,其著名品牌包括松下、三菱電機(jī)、安川、三洋、富士等,其產(chǎn)品特點(diǎn)是技術(shù)和性能水平比較符合中國用戶的需求,以良好的性價(jià)比和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶源,在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優(yōu)勢。未來五年,我國伺服系統(tǒng)行業(yè)受益于產(chǎn)業(yè)升級的影響,將保持較快增長,國產(chǎn)替代空間還很大。
國產(chǎn)伺服產(chǎn)品將重現(xiàn)國產(chǎn)發(fā)頻器癿光輝歷程,進(jìn)口替代加速迚行。起步相對較早的國產(chǎn)變頻器已經(jīng)在OEM市場取得較好成績,而國產(chǎn)伺服產(chǎn)品技術(shù)正在不斷進(jìn)步,我們認(rèn)為本土伺服產(chǎn)品未來有望復(fù)制國產(chǎn)變頻器的發(fā)展路線,在OEM進(jìn)口替代市場取得較大突破。
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